DeltaFosB induktsioon striaalsete keskmiste närvirakkude alatüüpides vastusena kroonilisele farmakoloogilisele, emotsionaalsele ja optogeneetilisele stimuleerimisele (2013)

J Neurosci. 2013 Nov 20; 33 (47):18381-95. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1875-13.2013.

Lobo MK, Zaman S, Damez-Werno DM, Koo JW, Bagot RC, Dinieri JA, Nugent A, Finkel E, Chaudhury D, Chandra R, Riberio E, Rabkin J, Mouzon E, Cachope R, Chef JF, Han MH, Dietz DM, Self DW, Hurd YL, Vialou V, Nestler EJ.

allikas

Anatoomia ja neurobioloogia osakond, Marylandi Ülikooli meditsiinikool, Baltimore, Maryland 21201, Fishberg Neuroteaduste osakond ja Friedmani ajuinstituut, Icahni meditsiinikool Sinai mäel, New York, New York 10029, psühhiaatria ja farmakoloogia ja süsteemide osakonnad Therapeutics, Icahni meditsiinikool Sinai mäel, New York, New Yorgi 10029, Texas psühhiaatria osakond, Southwestern Medical Center, Dallas, Texas 75390, Farmakoloogia ja toksikoloogia osakond ja Sõltuvuste Uurimisinstituut New Yorgis New Yorgis, New Yorgis, New Yorgis 14214is ja Recherche Médicale riiklikus ülikoolis, U952, National de la Recherche Scientifique keskus, 7224i üksus, UPMC, Pariis, 75005, Prantsusmaa.

Abstraktne

Transkriptsioonifaktorit ΔFosB indutseeritakse striatumis tugevalt ja püsivalt mitmete krooniliste stiimulite poolt, nagu näiteks kuritarvitamise ravimid, antipsühhootilised ravimid, looduslikud hüved ja stress. Kuid väga vähesed uuringud on uurinud ΔFosB induktsiooni määra kahes striaalses keskmises närvisüsteemi (MSN) alatüübis. Me kasutame fluorestsents-reporter BAC transgeenset hiirt, et hinnata ΔFosB indutseerimist dopamiini retseptoriga 1 (D1) rikastatud ja dopamiiniretseptor 2 (D2), mis on rikastatud MSN-idel ventral striatumis, tuuma accumbensis (NAc) ja südamikus ning dorsal striatumis ) pärast kroonilist kokkupuudet mitme ravimiga, sealhulgas kokaiin, etanool, Δ (9) -tetrahüdrokannabinool ja opiaadid; antipsühhootiline ravim, haloperidool; alaealiste rikastumine; sahharoosi joomine; kalorite piirang; serotoniini selektiivse tagasihaarde inhibiitori antidepressant, fluoksetiin; ja sotsiaalse võitluse stress. Meie tulemused näitavad, et krooniline kokkupuude paljude stiimulitega indutseerib ΔFosB MSN-alatüübi selektiivses mustris kõigis kolmes striatali piirkonnas. ΔFosB ahela vahendatud induktsiooni uurimiseks striatumis kasutame optogeneetikat, et suurendada aktiivsust limbilistes aju piirkondades, mis saadavad NAc-le sünaptilisi sisendeid; nende piirkondade hulka kuuluvad ventral tegmental ja mitmed glutamatergilised afferentsed piirkonnad: mediaalne prefrontaalne ajukoor, amygdala ja ventraalne hippokampus. Need optogeneetilised tingimused põhjustavad osFosB induktsiooni väga erinevaid mustreid MSN alatüüpides NAc südamikus ja kestas. Üheskoos tuvastavad need tulemused osFosB induktsiooni selektiivseid struktuure striatoorse MSN alatüübi korral kroonilistele stiimulitele reageerides ja annavad uudse ülevaate ΔFosB induktsiooni ahelataseme mehhanismidest striatumis.

Sissejuhatus

Kroonilised stiimulid, sealhulgas kuritarvitamise ravimid, antipsühhootilised ravimid, stress ja looduslikud hüved, põhjustavad ΔFosB stabiilse akumuleerumise, mis on \ t FosB geen, striatumis (nt Hope et al., 1994; Hiroi ja Graybiel, 1996; Hiroi jt, 1997; Moratalla et al., 1996; Perrotti jt, 2004, 2008; Muller ja Unterwald, 2005; McDaid et al., 2006; Teegarden ja Bale, 2007; Wallace et al., 2008; Solinas et al., 2009; Vialou et al., 2010, 2011; Kaplan et al., 2011). See kogunemine viib paljude geenide kahesuunalise reguleerimiseni ΔFosB poolt selles aju piirkonnas (McClung ja Nestler, 2003; Renthal et al., 2008, 2009; Vialou et al., 2010; Robison ja Nestler, 2011). Striatum koosneb peamiselt (N95%) GABAergilistest projitseerimiskeskkonnast, mis on eraldatud kaheks alamtüübiks, mis põhineb nende paljude geenide rikastamisel, sealhulgas dopamiiniretseptor 1 (D1) või dopamiini retseptor 2 (D2) (Gerfen, 1992; Graybiel, 2000; Lobo et al., 2006; Heiman et al., 2008) ja nende diferentsiaalväljundite kaudu erinevatele alakoorikutele (Albin et al., 1989; Gerfen, 1992; Kalivas et al., 1993; Graybiel, 2000; Nicola, 2007; Smith jt, 2013). Hiljuti on olnud hulgaliselt aruandeid, mis demonstreerivad nende MSN-alatüüpide erinevaid molekulaarseid ja funktsionaalseid rühmi ventraalses striatumis (tuumad accumbens [NAc]) ja dorsal striatum (dStr) motivatsiooni ja motoorse käitumise vahendamisel (Lobo ja Nestler, 2011; Gittis ja Kreitzer, 2012).

Varasemad uuringud on näidanud, et ΔFosB indutseeritakse peamiselt D1-MSN-is kroonilise raviga kokaiini või kroonilise rattaga, mis on loomulik tasu (Moratalla et al., 1996; Werme et al., 2002; Lee jt, 2006), samal ajal kui krooniline turvasurve põhjustab ΔFosB-d mõlemas MSN-alatüübis (Perrotti jt, 2004). Lisaks näitavad rakutüüpi spetsiifiliste transgeensete liinide või viiruse poolt vahendatud geeniülekande mõjuvad tõendid, et ΔFosB induktsioon D1-MSN-des suurendab käitumis- ja struktuurilist plastilisust kokaiiniga, käitumuslikke vastuseid morfiinile, ratta jooksmist, toidu tasu ja vastupidavust kroonilise sotsiaalse lüüasaamisele stress, samal ajal kui ΔFosB induktsioon D2-MSN-ides reguleerib negatiivselt käitumise vastuseid ratta liikumisele (Kelz et al., 1999; Werme et al., 2002; Colby et al., 2003; Olausson jt, 2006; Zachariou et al., 2006; Vialou et al., 2010; Grueter et al., 2013; Robison et al., 2013).

Arvestades ΔFosB olulist rolli nende krooniliste motiveerivate stiimulite reguleerimisel, millel on D1-MSN-des erinevad D2-MSN-id, teostame siin põhjaliku uuringu chronicFosB indutseerimise mustrite kohta MSN-alatüüpides mitmete krooniliste stiimulite poolt, sealhulgas kroonilise kokkupuute korral ravimitega kuritarvitamine, krooniline ravi antipsühhootilise ravimiga, krooniline kokkupuude muutunud keskkonna- ja isuärritusega, krooniline sotsiaalne lüüasaamine ja krooniline ravi antidepressandiga. Et mõista ahelamehhanisme, mis kontrollivad αFosB induktsiooni striatumis mitmete afferentsete limbiliste aju piirkondade poolt, kasutame optogeneetilisi tehnoloogiaid, et aktiveerida korduvalt raku keha dopamiinergilistes või glutamatergilistes aferentsetes aju piirkondades ja uurida saadud AFosB induktsiooni MSN alatüüpides. Meie tulemused annavad uudse ülevaate osFosB indutseerimisest striaalt D1-MSN-ides ja D2-MSN-des krooniliste stiimulite poolt ja esmakordselt demonstreerivad ΔFosB ahela vahendatud induktsiooni striatumis ja selektiivsetes MSN-alatüüpides.

Materjalid ja meetodid

Loomad.

D1-GFP or D2-GFP hemizygootilised hiired (Gong et al., 2003) C57BL / 6 taustal hoiti 12 h heleda tumeda tsükliga ad libitum toit ja vesi. Kõik uuringud viidi läbi kooskõlas Marylandi Ülikooli Meditsiinikooli ja Sinaani mäe meditsiinikooli Icahni instituutide poolt kehtestatud suunistega. Kõigi katsete jaoks kasutati isaseid hiiri (vanus 8 nädalat). Kõik hiired perfundeeriti ja valguse tsükli pärastlõunal koguti aju. Hemizygote D1-GFP ja D2-GFP On näidatud, et hiired C57BL / 6 või FVB / N taustal on samaväärsed metsiktüüpi hiirtega seoses D1-MSN-de ja D2-MSN-i käitumise, füsioloogia ja MSN-de väljatöötamisega (Lobo et al., 2006; Chan et al., 2012; Nelson et al., 2012). Lisaks on selles uuringus täheldatud ΔFosB induktsiooni üldised mustrid võrreldavad nendega, mida täheldati metsikut tüüpi loomadel, kellel on mitteselts-tüüpi selektiivsed tööriistad (nt. Perrotti jt, 2004, 2008).

Kokaiini ravi.

D1-GFP (n = 4 ravikuuri kohta) ja D2-GFP (n = 4 ravikuuri kohta) hiirtele manustati 7i päevas intraperitoneaalset kokaiini (20 mg / kg) või 0.9% soolalahust kodupuuris. 1i või 3 d kokaiini (20 mg / kg) süstide puhul said hiired 6 või 4 d 0.9% soolalahuse süstidest, millele järgnesid vastavalt 1 või 3 d kokaiini süstid. Kõik hiired perfundeeriti 24 h pärast viimast süstimist. See kokaiini annus valiti eelnevate uuringute põhjal (nt. Maze et al., 2010).

Haloperidooli ravi.

D1-GFP (n = 3 või 4 ühe ravikuuri kohta) ja D2-GFP (n = 4 ravikuuri kohta) hiired said joogivees haloperidooli (2 mg / kg), pH 6.0 (Narayan et al., 2007) või regulaarne joogivesi, pH 6.0, 3-nädalateks (21 d). Hiired perfundeeriti päeval 22.

Morfiinravi.

D2-GFP hiired (n = 4 või 5 ühe ravikuuri kohta) tuimastati lühidalt isofluraaniga ja said 25-i ja 1-i päeval morfiini (3 mg) või petturite subkutaanseid implantaate, nagu eelnevalt kirjeldatud (Mazei-Robison jt, 2011). Hiired perfundeeriti päeval 5.

Etanoolravi.

D2-GFP hiired (n = 4 või 5 ühe ravikuuri kohta) eksponeeriti 10% etanooliga (EtOH), C57BL / 6i annus on näidatudYoneyama jt, 2008). Hiirtele anti kaks pudeli valiku testi 10% EtOH (pudel A) ja vee (pudel B) jaoks, samal ajal kui D2-GFP kontrollib vett mõlemas pudelis (pudel A ja B) 10 d jaoks. Kõikidel hiirtel, kes said EtOH-pudeleid, eelistati EtOH-d, nagu on arvutatud (100 × pudel A maht / [pudel A maht + pudel B maht]). Hiired, kes said 10% EtOH pudelit, tarbisid veega võrreldes oluliselt rohkem EtOH-d, kuid hiirtel, kes said vett mõlemas pudelis, ei täheldatud vedeliku tarbimise erinevust. 10i päeva õhtul said kõik hiired normaalse joogivee ja perfundeeriti päeval 11.

A (9) -tetrahüdrokannabinooli (A (9) -THC) ravi.

D2-GFP (n = 3 ravikuuri kohta) hiirtele manustati α (9) -THC (10 mg / kg) või vehiikulit (0.9% soolalahus 0.3% Tween) intraperitoneaalselt kaks korda päevas 7 d jaoks (Perrotti jt, 2008). Hiired perfundeeriti 24 h pärast viimast süstimist.

Kokaiini iseseisev manustamine.

D2-GFP hiired (n = 4 või 5 ühe ravikuuri kohta) algselt koolitati 20 mg sahharoosipelletite pressimiseks fikseeritud vahekorras 1 (FR1), kuni saavutati 30i järjestikuste katsepäevade tarbimiseks 3 sahharoosipelletite saamise kriteerium vastavalt standardsetele protseduuridele (Larson et al., 2010). Hiired, kes õppisid pressima, implanteeriti kirurgiliselt intravenoosse jugulaarse kateetriga, et võimaldada järgnevat kokaiini intravenoosset manustamist. Nädal pärast operatsiooni tutvustati hiiri iseseisvale paradigmale 2 h päevasel istungil FR1i tugevdamise ajakavaga. Enesehooldusseadmed (Med Associates) programmeeriti nii, et vastus aktiivsele kangile põhjustas kokaiini (2.5 mg / kg / infusiooni korrektse hoova vajutamisel) üleandmise (0.5 s), samal ajal kui vastus mitteaktiivsele hoobale ei olnud programmeeritud tagajärgi. Hiired ise manustasid kokaiini FR1'i ajakava alusel 2-i päevadel, 5 d nädalas, 3-nädalatel. D2-GFP kontrollina kasutati hiiri, kes said 0.9% soolalahust samaväärse ajavahemiku jooksul. Hiired perfundeeriti 24 h pärast viimast kokaiini või soolalahuse manustamist.

Heroiini iseseisev manustamine.

Enne heroiini enda manustamist, D2-GFP hiired (n = 4 ühe ravikuuri kohta) koolitati šokolaadipelletite (BioServ, Dustless Precision Pellets) pressimiseks seitsmes 1 h päevas. Hiired, kes õppisid pressima, implanteeriti kirurgiliselt intravenoosse jugulaarse kateetriga, et võimaldada järgnevat heroiini intravenoosset manustamist. Nädala pärast operatsiooni viidi hiired iseseisvale paradigmale 3 h päevaste istungite ajal FR1i tugevdamise ajakavale vastavalt standardsetele protseduuridele (Navarro jt, 2001). Enesehooldusseadmed (Med Associates) programmeeriti selliselt, et vastus aktiivhooval andis heroiini (5 μg / kg / süst; NIDA uimastite tarnimise programm) kohaletoimetamise (30 s), samas kui vastus mitteaktiivsele kangil ei olnud programmeeritud tagajärgi. Loomadele anti 14 d jaoks ligipääs heroiini enda poolt manustatud protseduurile. D2-GFP kontrollina kasutati hiiri, kes said 0.9% soolalahust samaväärse ajavahemiku jooksul. Hiired perfundeeriti 24 h pärast viimast heroiini või soolalahuse manustamist.

Alaealiste keskkonna rikastamine.

D2-GFP (n = 4 rühma kohta) hiired võõrutati pärast sünnipäeva 21 (P21) rikastatud keskkonda või normaalsetesse elamistingimustesse, kasutades rottidest kohandatud paradigmat (Green et al., 2010). Rikastatud keskkond koosnes suuremast hamstri puurist, millel oli rikastav-o-cob voodipesu (Andersonsi laboratoorne voodipesu), mis oli täidetud rikastusseadmetega, mis sisaldasid hiire tunneleid, kupli ja rattaid, roomamise palle, majja (Bio Serv) ja muid mänguasju. Hiired jäid 4-nädalatesse eluasemetingimustesse kuni P50-i ja seejärel perfundeeriti.

Sahharoosi ravi.

D2-GFP hiired (n = 4 või 5 ühe ravikuuri kohta) anti kahekordse valiku test 10% sahharoosi suhtes, mis oli sarnane eelmise uuringuga (Wallace et al., 2008). Hiirtele anti 10% sahharoosi (pudel A) ja vett (pudel B), samal ajal kui D2-GFP kontrollid said vett mõlemas pudelis 10 d jaoks. Kõigil sahharoosipudelit saanud hiirtel oli sahharoosi eelistamine (100 × pudel A maht / pudel A maht + pudel B maht). Hiired, kes said 10% sahharoosipudelit, tarbisid veega võrreldes oluliselt rohkem sahharoosi, samas kui hiirtel, kes said vett mõlemas pudelis, ei ilmnenud vedeliku tarbimise erinevust. 10i päeva õhtul said kõik hiired normaalse joogivee ja perfundeeriti päeval 11.

Kalorite piirang.

D2-GFP hiired (n = 4 genotüübi kohta) läbis kalorite piiramise protokolli, milles nad said 60% ad libitum kaloreid päevas (Vialou et al., 2011) 10 d jaoks. D2-GFP kontrollhiired said täielikku juurdepääsu lehmale. 10i päeva õhtul said kõik hiired täieliku ligipääsu lehmale ja perfundeeriti päeval 11.

Sotsiaalne lüüa stress.

D2-GFP hiired (n = 4 või 5 rühma kohta) läbis 10 d sotsiaalse löögi stressi, nagu eelnevalt kirjeldatud (Berton et al., 2006; Krishnan et al., 2007). Hiired said 1 min jooksul agressiivsetele CD5i pensionäridele suurel hamstri puuris. Seejärel peeti hiiri 24 h-sse samas puuris perforeeritud jaoturi teisel küljel, et hoida sensoorset kontakti. Järgmisel päeval eksponeeriti hiirtel uue CD1 hiirega samades tingimustes ja korpuses. Seda korrati 10 d puhul iga päev uue CD1-iga. Kontrollhiired paigutati sarnastes tingimustes ilma löögitugevuseta. Hiiri testiti sotsiaalse suhtluse suhtes päeval 11. Kõigepealt testiti hiiri ajaga, mis kulus interaktiivseks uue kambriga, avatud väliskarbis ilma teise hiireta (sihtmärgi puudumisel) ja seejärel testiti aega, mis kulus interakteerumisega uue CD1 hiirega (sihtmärgiga), mis oli kambri taga (Berton et al., 2006; Krishnan et al., 2007). Hiired eraldati eelnevalt kirjeldatud parameetrite alusel vastuvõtlikesse või elastsetesse rühmadesse.Krishnan et al., 2007). See hõlmas kogu uue hiirega kulunud aega ja koostoime suhet: (aeg, mis kulus sihtmärgiga / sihtmärgita ajaga) × 100. On näidatud, et see meede tuvastab usaldusväärselt vastuvõtlikud ja elastsed rühmad ning on korrelatsioonis teiste käitumuslike erinevustega (Krishnan et al., 2007). Kõik hiired perfundeeriti 24 h pärast sotsiaalse interaktsiooni testi (48 h pärast viimast sotsiaalset lüüasaamist).

Fluoksetiini ravi.

D2-GFP hiired (n 3 või 4 iga rühma kohta) said 14i päevas intraperitoneaalsed süstid fluoksetiini (20 mg / kg) või kandja (0.9% soolalahus 10% tsüklodekstriiniga)Berton et al., 2006). Hiired perfundeeriti 24 h pärast viimast süstimist.

Stereotaxic operatsioon.

D2-GFP hiired tuimastati ketamiiniga (100 mg / kg) / ksülasiiniga (10 mg / kg), paigutati väikese looma stereotaksilisse seadmesse ja nende kolju pind avati. Kolmkümmend kolm mõõdetavat süstlanõela kasutati kahepoolselt 0.5-1 μl viiruse ühepoolseks infundeerimiseks kahepoolselt ventralisse tegmentaalsesse piirkonda (VTA), mediaalse prefrontaalsesse ajukooresse (mPFC), amygdala või ventraalsesse hipokampusse ( vHippo). AAV [adeno-assotsieerunud viirus] -hSyn-ChR0.1 [kanalrhodopsin 2] -EYFP või AAV-hSyn-EYFP infundeeriti VTA-sse D2-GFP hiired (n = 5 rühma kohta) stereotaksilistel koordinaatidel (eesmine-tagumine, -3.3 mm; külg-mediaalne, 0.5 mm; selja-vatsakese, -4.4 mm, 0 ° nurk). Sellele järgnes kahepoolne kanüül (26-gabariit), mille pikkus oli 3.9 mm, implanteeriti VTA-le (eesmine-tagumine, -3.3 mm; külg-mediaalne, 0.5 mm; selja-ventraalne, -3.7 mm) (Koo et al., 2012; Chaudhury et al., 2013). AAP-CaMKII-ChR2-mCherry või AAV-CaMKII-mCherry süstiti mPFC-sse (n = 4 või 5 rühma kohta), amygdala (n = 3 või 4 rühma kohta) või vHippo (n = 3 või 4 rühma kohta) D2-GFP hiirtele, millele järgnes 105 μm krooniliste siirdatavate optiliste kiudude siirdamine (Sparta et al., 2011). Koordinaadid olid järgmised: mPFC (infralimbic oli suunatud, kuid me täheldasime viiruse ülekandumist prelimbilistesse piirkondadesse: eesmine-tagumine, 1.7 mm; külg-mediaalne, 0.75 mm; dorsaalne-ventraalne, -2.5 mm, 15 ° nurk) ja optiline kiud (selja-vatsakese, -2.1 mm); amygdala (basolateraalne amygdala oli suunatud, kuid me täheldasime viiruse ülekandumist amygdala keskmesse; eesmine-tagumine, −1.6 mm; külg-mediaalne, 3.1 mm; selja-kõhu, -4.9 mm, 0 ° nurk) ja optika kiud (selja-vatsakese, -4.9 mm); vHippo (ventral subiculum oli suunatud, kuid me täheldasime viiruse kõrvalekaldumist teistesse ventraalse hipokampuse piirkondadesse; eesmine-tagumine, −3.9 mm; külg-mediaalne, 3.0 mm; dorsaalne-ventraalne, -5.0 mm, 0 ° nurk) ja optiline kiud (selja-vatsakese, -4.6 mm).

Optogeneetilised tingimused.

eest in vivo VTA neuronaalse põletamise optiline kontroll, modifitseeriti 200 μm tuumaoptilise kiudoptilise juhe kanüüliga kinnitamiseks. Kui kiud kinnitati kanüüli külge, pikendati kiu otsa ∼0.5 mm kaugusele kanüüli kohal (Lobo et al., 2010; Chaudhury et al., 2013). Sest in vivo mPFC, amygdala ja vHippo neuronaalse põletamise optiline juhtimine, implanteeritavate peapinnakiu külge kinnitati 62.5 μm lõhestatud kiudplaadi juhe (Sparta et al., 2011). Optilised kiud kinnitati FC / PC adapteri kaudu 473 nm sinise laserdioodiga (kristalllaserid, BCL-473-050-M) ja valgusimpulsse genereeriti stimulaatori (Agilent, 33220A) kaudu. VTA, sinise valguse (473 nm) faasiliste impulsside puhul 20 Hz 40 ms jaoksChaudhury et al., 2013), anti 10 min päevas üle 5 d. MPFC, amygdala ja vHippo puhul saadeti 473i jaoks päevas 20 d jaoks sinise valguse (30 nm) impulsse, 10 Hz, 5 d jaoks. Valguse kohaletoimetamine toimus kodus puuris ja kõik hiired perfundeeriti 24 h pärast viimast valguse stimuleerimist.

In vitro patch-clamp elektrofüsioloogia.

Kogu raku salvestused saadi VTA dopamiini neuronitest või mPFC glutamatergilistest neuronitest ägeda aju viiludena hiirtest, keda süstiti ülalmainitud viirustega. Viilude salvestused viidi läbi hiirtel, kellel ei olnud in vivo stimuleerimine, kuid viilude stimuleerimise 1 d (1 d) või 4 d kohta in vivo stimuleerimine ja 1 d viilude stimuleerimisel (5 d). Pingete minimeerimiseks ja tervete viilude saamiseks anesteseeriti hiired kohe pärast elektrofüsioloogilisse piirkonda viimist ja perfundeeriti 40-60-ile jääkülma aCSF-iga, mis sisaldas 128 mm NaCl, 3 mm KCl, 1.25 mm NaH2PO4, 10 mm d-glükoos, 24 mm NaHCO32 mm CaCl2ja 2 mm MgCl2 (hapnikuga 95% O2 ja 5% CO2, pH 7.4, 295 – 305 mOsm). Akuutsed aju viilud, mis sisaldasid mPFC-d või VTA-d, lõigati, kasutades mikroskeerijat (Ted Pella) külmas sukroos-aCSF-is, mis saadi NaCl täieliku asendamisega 254 mm sahharoosiga ja küllastunud 95% O-ga2 ja 5% CO2. Viilud hoiti hoidekambris, kus 1 ° C juures oli 37 ° C juures aCSF. Patch pipetid (3 – 5 MΩ) täisrakulise voolu jaoks täideti sisemise lahusega, mis sisaldas järgmist: 115 mm kaaliumglükonaat, 20 mm KCl, 1.5 mm MgCl2, 10 mm fosfofeiin, 10 mm HEPES, 2 mm magneesium ATP ja 0.5 mm GTP (pH 7.2, 285 mOsm). Kogu raku salvestused viidi läbi, kasutades aCSF-i 34 ° C juures (voolukiirus = 2.5 ml / min). Sinise valguse rongid (20 Hz mPFC jaoks või faasiline 20 Hz, 40 ms VTA jaoks) genereeriti stimulaatoriga, mis on ühendatud FC / PC adapteri kaudu 473 nm sinise laserdioodiga (OEM) ja edastatud mPFC ja VTA viiludeks 200i kaudu μm optiline kiud. Praeguse klambri katsed viidi läbi, kasutades Multiclamp 700B võimendit, ja andmete kogumine viidi läbi pClamp 10 (Molecular Devices). Katsete ajal jälgiti seeria resistentsust ning membraanivoolud ja pinged filtriti 3 kHz (Besseli filter) abil.

Immunohistokeemia.

Hiired tuimastati kloorhüdraadiga ja perfundeeriti 0.1 m PBS-ga ning seejärel 4% paraformaldehüüdiga PBS-s. Ajusid fikseeriti üleöö 4% paraformaldehüüdis ja seejärel säilitati 30% sahharoosis. Ajusid lõigati krüostaadile (Leica) 35 μm juures 0.1% naatriumasiidiga PBS-sse. Immunohistokeemia jaoks blokeeriti sektsioonid 3% normaalse eesli seerumis 0.01% Triton-X-ga PBS-is 1 h toatemperatuuril toatemperatuuril. Seejärel inkubeeriti sektsioone primaarsetes antikehades blokaadis loksutil toatemperatuuril üleöö. Kasutatud antikehad olid järgmised: küüliku anti-FosB (1: 2000, kataloog # sc-48, Santa Cruz biotehnoloogia), hiire anti-NeuN (1: 1000, kataloog #MAB377, Millipore), kana anti-GFP (1: 5000: 10: 20 , kataloog # 1-1000, Aves) ja küülikuvastane CREB (cAMP vastuselemendi siduv valk; 06: 863, kataloog # 1-3, Millipore). Järgmisel päeval loputati sektsioone PBS-s, millele järgnes inkubeerimine 5-ga sekundaarsetes antikehades: eesli anti-küüliku Cy488, eesli anti-hiire Cy488 ja eesli anti-kana DyLight-XNUMX või Alexa-XNUMX (Jackson ImmunoResearch Laboratories). MCherry ja türosiinhüdroksülaasi immunohistokeemia puhul viidi katsed läbi nagu eespool kirjeldatud (Lobo et al., 2010; Mazei-Robison jt, 2011). Sektsioonid loputati PBS-s, paigaldati slaididele ja kaeti.

Pildistamine ja rakkude loendamine.

Immunofluorestsentsi kujutati Zeiss Axioscope'i või Olympus Bx61i konfokaalmikroskoobiga. Rakkude loendamine viidi läbi ImageJ tarkvara abil. 1.42-i või 1.1-i aju lõigud / loomadelt võeti pildid, mis on võetud proovide võtmise teel: bregma 2 – 3 (südamik ja kest) ning seljastriatum. Joon. 1A). 400-500 rakke loendati hiire kohta ühe aju piirkonna kohta, kasutades 250 μm × 250 μm pilte. Rakud loendati eelmise uuringuga sarnase ImageJ tarkvara abil (Lobo et al., 2010). Ligikaudu 400 – 500 NeuN rakkude koguarv loendati aju piirkonna kohta hiire kohta ja seejärel GFP arv+, GFP+: ΔFosB+, GFP-ja GFP-: ΔFosB+ rakud loendati igas piirkonnas. Andmed kvantifitseeriti järgmiselt: (GFP+: ΔFosB+ neuronid × 100%) / (kogu GFP+ neuronid) ja (GFP-: ΔFosB+ neuronid × 100%) / (kogu GFP- neuronid). Statistilised analüüsid viidi läbi tarkvara GraphPad Prism abil. Kõigi rakkude loendamise analüüside jaoks kasutati kahesuunalist ANOVA-d, millele järgnesid Bonferroni post-testid.

Joonis 1.  

Krooniline kokaiin indutseerib selektiivselt ΔFosB-d D1-MSN-des striatali piirkondades. ARakkude loendamiseks kasutati Striatali sektsioone bregma + 1.42-st kuni 1.10-i. Pilt a D2-GFP striatali sektsioon näitab kolme uuritud striatsioonipiirkonda: NAc tuum, ...

Tulemused

ΔFosB indutseeritakse diferentsiaalselt D1-MSNs ja D2-MSN-des pärast korduvat kokkupuudet kokaiiniga võrreldes haloperidooliga

Kõigepealt uurisime ΔFosB induktsiooni MSN alatüüpides D1-GFP ja D2-GFP hiired, kes kasutasid eelnevalt kroonilisi kokaiini tingimusi, mis eelistatult indutseerivad ΔFosB valku D1-MSN-des (Moratalla et al., 1996). D1-GFP ja D2-GFP BAC transgeensed hiired, kes ekspresseerivad D1 või D2 retseptori geeni all paranenud rohelist fluorestseeruvat valku (Joon. 1A), mis said intravenoosselt kokaiini (20 mg / kg) või füsioloogilise lahuse süstimise 7 d jaoks ja ajud koguti 24 h pärast viimast süstimist (Joon. 1B). Seejärel teostasime ajusektsioonides immunohistokeemiat, kasutades NeuN, GFP või FosB vastaseid antikehi, ning kuvati ja loendati rakke NAc südamikus, NAc kestas ja dStr (Joon. 1A,C). Kui anti-FosB-antikeha tunneb ära täispika FosB ja ΔFosB, on paljud uuringud, mis kasutavad Western blottingut või immunohistokeemiat, kinnitanud, et ΔFosB on ainus tuvastatav liik 24 h väljumise ajapunktis (nt Perrotti jt, 2008). Seetõttu kasutasime 24 h või kauem aega, et koguda aju pärast kõiki uuringu tingimusi, et tagada ainult ΔFosB tuvastamine. Kuna striatumi MSN-id sisaldavad ∼95% kõigist striatumi neuronitest, kasutasime NeuN immunomärgistust GFP identifitseerimiseks.- neuronid, mis on rikastatud vastupidises MSN alatüübis (st D2-MSNs D1-GFP hiirtel ja D1-MSN-idel D2-GFP hiirtel). Me leidsime selle D1-GFP kokaiiniga ravitud hiirtel ilmneb märkimisväärne ΔFosB induktsioon GFP-s+/ NeuN+ neuronid (D1-MSN) NAc südamikus, NAc kest ja dStr, samas kui GFP-/ NeuN+ rakud (D2-MSN) ei näidanud ΔFosB märkimisväärset indutseerimist kõigis \ tJoon. 1D): kahesuunaline ANOVA, NAc tuum: ravim × rakutüüp F(1,12) = 16.41, p <0.05, Bonferroni järeltest: p <0.01; NAc kest: ravim × rakutüüp F(1,12) = 12.41, p <0.05, Bonferroni järeltest: p <0.001; dStr: ravim × rakutüüp F(1,12) = 12.07, p <0.05, Bonferroni järeltest: p <0.01. Kooskõlas nende järeldustega täheldasime D2-GFP hiirtel ei täheldatud AFosB olulist indutseerimist GFP-s+/ NeuN+ neuronid (D2-MSN), kuid AFosB oluline induktsioon GFP-s-/ NeuN+ (D1-MSN) kõigis striatali piirkondades pärast kokaiiniravi (\ tJoon. 1D): kahesuunaline ANOVA, NAc tuum: ravim × rakutüüp F(1,12) = 15.76, p <0.01, Bonferroni järeltest: p <0.0001; NAc kest: ravim × rakutüüp: F(1,12) = 20.33, p <0.05, Bonferroni järeltest: p <0.01; dStr: ravim × raku tüüp: F(1,12) = 35.96, p <0.01, Bonferroni järeltest: p <0.001. Uurisime ΔFosB induktsiooni kineetikat MSN-des pärast 1, 3 või 7 d kokaiini (20 mg / kg, ip) süstimist. Me täheldasime märkimisväärset ΔFosB induktsiooni D1-MSN-des 3 või 7 d kokaiiniraviga võrreldes soolalahusega kõigis striataalpiirkondades (Joon. 1F): representatiivne graafik dStrilt; kahesuunaline ANOVA, rakutüüp × päev F(2,13) = 17.87, p <0.01, Bonferroni järeltest: p <0.01, p <0.001. See on kooskõlas ΔFosB akumulatsiooni ajalise kihiga striatumis, mida oli varem täheldatud Western blotiga (Hope et al., 1994) ja kinnitab ΔFosB selektiivset indutseerimist ainult D1-MSN-des kogu kokaiini ajal.

Järgnevalt uurisime αFosB indutseerimist immunohistokeemiaga MSN alatüüpides pärast kroonilist ekspositsiooni haloperidoolile (Joon. 2). Eelnev töö näitas kaudselt, et krooniline haloperidool võib esile kutsuda ΔFosB eelistatavalt D2-MSNs (Hiroi ja Graybiel, 1996; Atkins et al., 1999), kuigi seda ei ole seni otseselt uuritud. D1-GFP ja D2-GFP hiired said haloperidooli (2 mg / kg) joogivees, pH 6.0, samal ajal kui D1-GFP ja D2-GFP kontrollhiired said regulaarselt joogivett, pH 6.0, 21 d (3 nädalat) ja aju koguti päeval 22 (Joon. 2A). Nagu kokaiini puhul, teame, et kõik FosB-tüüpi immuunreaktsioonid striatumis on sellel ajahetkel ΔFosB, mitte täispikk FosB (Atkins et al., 1999). Me leidsime selle D1-GFP haloperidooli saanud hiirtel ei ilmnenud olulist AFosB indutseerimist GFP-s+/ NeuN+ neuronid (D1-MSN) NAc südamikus, NAc kest või dStr; siiski täheldati GFP-s märkimisväärset AFosB suurenemist-/ NeuN+ neuronid (D2-MSN) kõigis striatali piirkondades (Joon. 2B,C): kahesuunaline ANOVA, NAc tuum: ravim × rakutüüp: F(1,10) = 23.29, p <0.05, Bonferroni järeltest: p <0.01; NAc kest: ravim: ravim × raku tüüp: F(1,10) = 30.14, p <0.05, Bonferroni järeltest: p <0.01; dStr: ravim × raku tüüp: F(1,10) = 37.63, p <0.001, Bonferroni järeltest: p <0.0001. Seda kinnitas uurimine D2-GFP hiired: täheldasime AFosB olulist indutseerimist GFP-s+/ NeuN+ neuronid (D2-MSN) kõigis kolmes striatali piirkonnas, kuid GFP-s ei täheldatud olulist muutust ΔFosB-s-/ NeuN+ (D1-MSN) pärast haloperidooli ravi (\ tJoon. 2B,C): kahesuunaline ANOVA, NAc tuum: ravim × rakutüüp: F(1,12) = 24.30, p <0.05, Bonferroni järeltest: p <0.05; NAc kest: ravim × rakutüüp: F(1,12) = 26.07, p <0.01, Bonferroni järeltest: p <0.001; dStr: ravim × raku tüüp: F(1,12) = 21.36, p <0.01, Bonferroni järeltest: p <0.01. Arvestades, et täheldasime korduvat kokaiiniga kokkupuudet mõlemas ΔFosB induktsioonis D1-MSN-des mõlemas D1-GFP (GFP+/ NeuN+) Ja D2-GFP (GFP-/ NeuN+) hiirtel ja korduva haloperidooliga D2-MSN-is D1-GFP (GFP-/ NeuN+) Ja D2-GFP (GFP+/ NeuN+) hiired, ülejäänud meie katsetest D2-GFP hiirtel uurida ΔFosB induktsiooni D1-MSNs (GFP-/ NeuN+) ja D2-MSN-id (GFP+/ NeuN+) pärast teisi kroonilisi stiimuleid.

Joonis 2.  

Krooniline haloperidool indutseerib selektiivselt ΔFosB-d D2-MSN-des striatali piirkondades. A, Haloperidooli (21 mg / kg, joogivees) 2 d ravi aeg. B, NAc kesta immunohistokeemia D1-GFP ja D2-GFP hiired pärast haloperidooli ...

Kontrollina kontrollisime CREB ekspressiooni tasemeid kokaiini ja haloperidooli tingimustes, et teha kindlaks, kas meie leidusid võib üldistada teiste transkriptsioonifaktoritega (Joon. 3). Me ei täheldanud CREB ekspressiooni olulist erinevust kontrollrühma ja ravimiga ravitud hiirte vahel. Veelgi enam, me ei täheldanud CREB taseme erinevust D2-MSN-de ja D1-MSN-de vahel (Joon. 3B,C).

Joonis 3.  

Krooniline kokaiin või haloperidool ei indutseeri CREB-d MSN-alatüüpides. A, Immuunvärv CREB ja GFP jaoks D2-GFP hiired pärast kroonilist kokaiini või kroonilist haloperidooli (Joon. 1 ja Ja22 ravimite ravi legendid). Skaala riba, 50 μm. ...

OsFosB indutseerimise mustrid MSN-alatüüpides kuritarvitamise ravimitega

Kuna varasemad uuringud on näidanud, et teised kuritarvitamise ravimid võivad tugevalt indutseerida ΔFosB-d striaalsetes allpiirkondades (Perrotti jt, 2008) uuriti pärast kroonilist opiaatide, EtOH või A (9) -THC-ga kokkupuutumist MSN alatüüpides AFosB-d. Kõigepealt uurisime, kas krooniline morfiini ekspositsioon indutseerib ΔFosB-d konkreetsetes MSN-alatüüpides striatali piirkondades. D2-GFP hiirtele manustati 25 ja 1 päevadel kaks subkutaanset pettuse või morfiini (3 mg) pelletit ja aju koguti päeval 5 (Joon. 4A) kui indutseeritakse ΔFosB, kuid mitte FosB (Zachariou et al., 2006). Erinevalt kokaiinist ilmnes mõlemal MSN-alatüübil märkimisväärne (ja ligikaudu võrreldav) AFosB suurenemine NAc-südamikus, NAc-kestas ja dStr-s morfiinirühmas võrreldes häbikontrollidega, ilma et igasuguse striatali korral ilmnes diferentsiaalrakkude alatüübi indutseerimine. piirkonnad (Joon. 4A): kahesuunaline ANOVA; NAc tuum: ravim F(1,14) = 75.01, p <0.0001, Bonferroni järeltest: p <0.01 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN); NAc kest: ravim F(1,14) = 62.87, p <0.0001, Bonferroni järeltest: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN); dStr: ravim F(1,14) = 60.11, p <0.001, Bonferroni järeltest: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN).

Joonis 4.  

Kuritarvitamise ravimid põhjustavad iatalFosB-d MSN-i alatüüpides striatali piirkondades. AKrooniline morfiinravi (25 mg pelletid päevadel 1 ja 3) D2-GFP hiired põhjustavad AFosB olulist indutseerimist mõlemas MSN alatüübis NAc südamikus, NAc kestas ja dStris ...

Järgnevalt uurisime AFosB induktsiooni mustrit MSN alatüüpides pärast kroonilist kokkupuudet EtOH-ga. D2-GFP hiirtele anti kaks pudeli valiku testi 10% EtOH (pudel A) ja vee (pudel B) jaoks, samas kui D2-GFP kontrollid said vett mõlemas pudelis (pudelid A ja B), 10 d ja aju koguti päeval 11 (Joon. 4B). Hiired, kes said 10% EtOH pudelit, tarbisid oluliselt rohkem EtOH võrreldes veega, samas kui hiirtel, kes said vett mõlemas pudelis, ei ilmnenud vedeliku tarbimise erinevust (Joon. 4B): eelistus pudel A veegrupile: 50.00 ± 4.551%, EtOH rühm: 84.44 ± 8.511%; Üliõpilase oma t test p <0.05. Kroonilise EtOH manustamise tulemuseks oli märkimisväärne ΔFosB induktsioon selektiivselt D1-MSN-des NAc südamikus, NAc kestas ja dStr-is, ilma et D2-MSN-id muutuksid (Joon. 4B): kahesuunaline ANOVA, NAc tuum: ravim × rakutüüp: F(1,14) = 24.58, p <0.05, Bonferroni järeltest: p <0.05; NAc kest: ravim × rakutüüp: F(1,14) = 36.51, p <0.01, Bonferroni järeltest: p <0.01; dStr: ravim × raku tüüp: F(1,14) = 29.03, p <0.01, Bonferroni järeltest: p <0.01.

D2-GFP hiiri töödeldi ka 9 d-ga kaks korda päevas A (10) -THC (7 mg / kg, ip) ja ajud koguti 24 h pärast viimast süstimist. Sarnaselt kokaiini ja EtOH tingimustega täheldasime DFNUMX-MSN-des selektiivselt ΔFosB selektiivset suurenemist kõigis hiirtel, kes said kroonilist A (1) -THC-d, kõiki striatali piirkondi.Joon. 3E): kahesuunaline ANOVA, NAc tuum: ravim × rakutüüp F(1,8) = 26.37, p <0.01, Bonferroni järeltest: p <0.01; NAc kest: ravim × rakutüüp: F(1,8) = 44.49, p <0.05, Bonferroni järeltest: p <0.001; dStr: ravim × rakutüüp F(1,8) = 29.30, p <0.05, Bonferroni järeltest: p <0.01.

Järgnevalt uurisime, kas täheldatud αFosB induktsiooni muster MSN-i alatüüpides uurija poolt manustatud kokaiini või opiaatide korral toimub kontingentsetes paradigmades, kus hiired ise ravimit ise manustavad. Esiteks D2-GFP hiirtel koolitati ise kokaiini manustamiseks (0.5 mg / kg / infusioon) FR1'i ajakava 2 ha päeval 3 nädalat ja aju koguti 24 h pärast viimast infusiooni (Joon. 4D), kui teadaolevalt indutseeritakse ΔFosB, kuid mitte FosB (Larson et al., 2010). Hiired veetsid aktiivse ja mitteaktiivse hoova vajutamisel märgatavalt rohkem aega (Joon. 4D; Üliõpilase oma t test p <0.01). Kokaiini keskmine ööpäevane annus oli intravenoosselt 19.1 mg / kg (Joon. 4D), sarnane ülalkirjeldatud 20 mg / kg intraperitoneaalse annusega \ tJoon. 1). Sarnaselt kokaiiniga kokkupuutumisele (Joon. 1) leidsime, et kokaiini iseseisev manustamine põhjustas ΔFosB märkimisväärset indutseerimist ainult D1-MSN-ides kõigis striatali piirkondades võrreldes soolalahusega (Joon. 4D): kahesuunaline ANOVA, NAc tuum: ravim × rakutüüp F(1,14) = 21.75, p <0.05, Bonferroni järeltest: p <0.01; NAc kest: ravim × rakutüüp: F(1,14) = 26.52, p <0.01, Bonferroni järeltest: p <0.01; dStr: ravim × rakutüüp F(1,14) = 33.68, p <0.001, Bonferroni järeltest: p <0.001. Samamoodi nagu mittesiduv opiaatide (morfiini) kokkupuude (Joon. 4A), leidsime selle D2-GFP hiirtel, kes ise manustasid heroiini (30 μg / kg infusiooni kohta), XXXXX nädala jooksul pärast viimast ravimi ekspositsiooni 1 h päeval FR3i ajakava 2 ha päeval 24 ha näitasid märkimisväärsed ΔFosB induktsioonid nii D2-MSNs kui ka D1-MSN-des kõigis striatumites piirkonnad (Joon. 4E): kahesuunaline ANOVA, NAc tuum: ravim F(1,12) = 68.88, p <0.001, Bonferroni järeltest: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN); NAc kest: ravim F(1,12) = 80.08, p <0.0001, Bonferroni järeltest: p <0.01 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN); dStr: ravim F(1,12) = 63.36, p <0.001, Bonferroni järeltest: p < 0.05 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN). Heroiini keskmine ööpäevane annus oli 0.459 mg / kg ja hiired veetsid aktiivse ja passiivse hoova vajutamisel oluliselt rohkem aega (Student's t test p <0.05) (Joon. 4E).

Keskkonna rikastamine ja isuäratavad stiimulid indutseerivad ΔFosB-d nii D1-MSNs kui ka D2-MSNs

Kuna varasemad uuringud näitasid, et looduslikud hüved indutseerivad ΔFosB striatali piirkondades (Werme et al., 2002; Teegarden ja Bale, 2007; Wallace et al., 2008; Solinas et al., 2009; Vialou et al., 2011), kusjuures D1-MSN-de suhtes on selektiivne induktsioon ratta \ tWerme et al., 2002), uurisime, kas teiste looduslike hüvede induktsioon näitas rakulist spetsiifilisust. Esmalt kasutasime alaealiste rikastamise paradigmat, milles D2-GFP hiiri hoiti rikastatud keskkonnas alates võõrutamisest (3 nädalat) 4-nädalase perioodi jooksul (Joon. 5A). See lähenemine on varem näidanud, et indutseerib AFosB hiire NAc ja dStr (Solinas et al., 2009; Lehmann ja Herkenham, 2011). Võrreldes tavaliste elamistingimustega suurenes rikastatud keskkond märkimisväärselt ΔFosB-d kõigis striataalsetes piirkondades, kuid ei teinud seda rakutüübi spetsiifilisel viisil, võrreldava induktsiooniga D1-MSNs ja D2-MSN-des (Joon. 5A): kahesuunaline ANOVA, NAc tuum: keskkond F(1,12) = 89.13, p <0.0001, Bonferroni järeltest: p <0.0001 (D2-MSN), p <0.0001 (D1-MSN); NAc kest: keskkond F(1,12) = 80.50, p <0.0001, Bonferroni järeltest: p <0.001 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN); dStr: keskkond F(1,12) = 56.42, p <0.01, Bonferroni järeltest: p <0.05 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN).

Joonis 5.  

Keskkonna rikastamine ja isuäratavad stiimulid indutseerivad ΔFosB-d mõlemas MSN-alatüübis. A, D2-GFP hiirtel, kes olid majutatud rikastatud keskkonnas, alustades P21-ist 4-nädalatel, ilmnes AFosB indutseerimine mõlemas MSN-i alatüübis kõigis striaatides. ...

Järgnevalt uurisime pärast kroonilisi isuäratavaid stiimuleid ΔFosB ekspressiooni MSN alatüüpides. Kõigepealt katsetasime kroonilise sahharoosi joomise mõju, mis varem tõestas, et indutseerib ΔFosB roti NAc-s (Wallace et al., 2008). D2-GFP hiirtele anti 10% sahharoosi (pudel A) ja vee (pudel B) kahe pudeli valikkatse; D2-GFP kontrollid said vett mõlemas pudelis (pudel A ja B) 10 d jaoks ja ajud koguti päeval 11 (Joon. 5B). Hiired, kes said 10-i sahharoosi, tarbisid oluliselt rohkem sahharoosi, samas kui hiirtel, kes said vett mõlemas pudelis, ei ilmnenud vedeliku tarbimise erinevust (Joon. 5B): eelistus pudelile A, vesi: 50.00 ± 4.749%, sahharoos: 89.66 ± 4.473%; Üliõpilase oma t test p <0.001. Leidsime, et krooniline sahharoosi tarbimine indutseeris ΔFosB NAc tuumas, NAc kestas ja dStr-is ning et see toimus mõlemas MSN alamtüübis (Joon. 5B): kahesuunaline ANOVA, NAc tuum: ravi F(1,12) = 76.15 p <0.0001, Bonferroni järeltest: p <0.01 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); NAc kest: ravi F(1,12) = 63.35, p <0.001, Bonferroni järeltest: p <0.05 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); dStr: ravi F(1,12) = 63.36, p <0.001, Bonferroni järeltest: p <0.01 (D2-MSN), p <0.05 (D1-MSN).

Lõpuks uurisime kalorite piiramise järel αFosB ekspressiooni MSN alatüüpides, kuna see seisund, mis suurendab lokomotoorse aktiivsuse ja motivatsiooni seisundit, oli eelnevalt näidatud, et see suurendab ΔFosB tasemeid hiire NAc-s (Vialou et al., 2011). D2-GFP hiired läbisid kalorite piiramise protokolli, milles nad said 60% ad libitum 10 d ja aju päevadest kaloreid koguti päeval 11 (Joon. 5C). Kalorite piiramine suurendas ΔFosB tasemeid NAc südamikus ja NAc kesta, nagu varem näidatud (Vialou et al., 2011) ja suurendas ΔFosB tasemeid ka dStr. Siiski ei täheldatud D1-MSN-des diferentsiaalset induktsiooni võrreldes D2-MSN-iga (Joon. 5C): kahesuunaline ANOVA, NAc tuum: ravi F(1,12) = 67.94 p <0.0001, Bonferroni järeltest: p <0.01 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); NAc kest: ravi F(1,12) = 67.84, p <0.0001, Bonferroni järeltest: p <0.001 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN); dStr: ravi F(1,12) = 82.70, p <0.0001, Bonferroni järeltest: p <0.001 (D2-MSN), p <0.001 (D1-MSN).

Krooniline sotsiaalse kaotuse stress ja antidepressantide ravi põhjustavad ΔFosB diferentsiaalset indutseerimist MSN alatüüpides

Oleme eelnevalt näidanud, et ΔFosB suureneb hiirte NAc-s pärast kroonilist sotsiaalset löögi stressi (Vialou et al., 2010). Kuigi seda indutseerimist täheldati nii tundlikel hiirtel (need, kellel esinesid stressi kahjulikud tagajärjed) kui ka hiirtel, kes on elastsed (need, kes pääsevad enamikust neist kahjulikest mõjudest), oli ΔFosB induktsioon elastsest alarühmast suurem ja näidati otse vahendada vastupidavust. Käesolevas uuringus leiti, et neis fenotüüpilistes rühmades on AFosB induktsiooni suhtes silmatorkav raku spetsiifilisus. D2-GFP hiirtele tehti 10 d sotsiaalse rünnaku stressi ja need jagati vastuvõtlikeks ja elastseteks populatsioonideks, tuginedes sotsiaalsele suhtlusele (Joon. 6A), mis korreleerub kõrgelt teiste käitumishäiretega (Krishnan et al., 2007). Hiired, kellel tekkisid tundlikud käitumised pärast sotsiaalset lüüasaamist, näitasid olulist AFosB induktsiooni D2-MSN-des NAc südamikus, NAc kestas ja dStr-s võrreldes kontroll- ja elastsete hiirtega, ilma et D1-MSN-des ei esinenud induktsiooni. Silmatorkavates kontrastides näitasid elastsed hiired D1-MSN-is olulist ΔFosB induktsiooni kõigis striatali piirkondades võrreldes vastuvõtlike ja kontroll-hiirtega, ilma et D2-MSN-des ei esinenud induktsiooni (Joon. 6A; kahesuunaline ANOVA, NAc tuum: rühma × rakutüüp F(1,20) = 20.11, p <0.05, Bonferroni järeltest: D2-MSN / vastuvõtlik p <0.05, D1-MSN / elastne p <0.05; NAc kest: rühm × raku tüüp F(1,20) = 27.79, p <0.01, Bonferroni järeltest: D2-MSN / vastuvõtlik p <0.001, D1-MSN / elastne p <0.01; dStr: rühm × lahtri tüüp F(1,20) = 19.76, p <0.01, Bonferroni järeltest: D2-MSN / vastuvõtlik p <0.05, D1-MSN / elastne p <0.01).

Joonis 6.  

Krooniline sotsiaalse löögi stress ja krooniline fluoksetiin põhjustavad ΔFosB induktsiooni striatumis olevates erinevates MSN alatüüpides. A, D2-GFP mis on vastuvõtlikud 10 d sotsiaalse löögi stressi suhtes, näitavad ΔFosB induktsiooni D2-MSNs ...

Krooniline ravi SSRI antidepressandiga, fluoksetiiniga, muudab depressioonisarnase käitumise, mis ilmneb vastuvõtlikel hiirtel pärast kroonilist sotsiaalset löögi stressi (Berton et al., 2006). Veelgi enam, selline ravi indutseerib nii tundlike kui ka kontrollhiirte NAc-s ΔFosB ja me oleme näidanud, et selline induktsioon on vajalik fluoksetiini kasulike käitumuslike mõjude jaoksVialou et al., 2010). Seega uurisime pärast kroonilist fluoksetiini manustamist ΔFosB induktsiooni rakulist spetsiifilisust. D2-GFP hiired said fluoksetiini (20 mg / kg, ip) 14 d jaoks ja aju koguti päeval 15 (Joon. 6B). Me täheldasime ΔFosB märkimisväärset indutseerimist D1-MSN-des, kuid mitte D2-MSN-des, fluoksetiiniga töödeldud hiirtel võrreldes vehiikli kontrollidega (Joon. 6B; kahesuunaline ANOVA, NAc tuum: ravim × rakutüüp F(1,10) = 14.59, p <0.05, Bonferroni järeltest: p <0.01; NAc kest: ravim × rakutüüp: F(1,10) = 26.14, p <0.05, Bonferroni järeltest: p <0.01; dStr: ravim × rakutüüp F(1,10) = 8.19, p <0.05, Bonferroni järeltest: p <0.001).

NAc afferentsete aju piirkondade in vivo optogeneetiline manipuleerimine põhjustab ΔFosB induktsiooni selgeid struktuure striatali piirkondades ja MSN alatüüpides

Arvestades, et dopamiinergilised ja glutamatergilised afferentsed sisendid NAc-le võivad hõlbustada tasu otsimist ja muuta depressiooni sarnast käitumist (Tsai et al., 2009; Covington et al., 2010; Adamantidis et al., 2011; Witten et al., 2011; Britt et al., 2012; Lammel et al., 2012; Stuber jt, 2012; Chaudhury et al., 2013; Kumar et al., 2013; Tye et al., 2013), uurisime FFosB induktsiooni striatsiini MSN alatüüpides pärast mitme peamise aferentse aju piirkonna aktiivsuse manipuleerimist. Me ekspresseerisime ChR2i viiruse igas piirkonnas ja aktiveerime need sinise valgusega (473 nm), nagu eespool kirjeldatud (Gradinaru jt, 2010; Yizhar et al., 2011). Kuna hiljutine uuring näitas, et sinise valgusega faasiline stimulatsioon pärast ChR2i mitte-raku selektiivset ekspressiooni VTA-s, põhjustas sama käitumusliku fenotüübi kui VTA dopamiini neuronite selektiivne ChR2-i stimuleerimine (Chaudhury et al., 2013), väljendasime ChR2i, kasutades AAV-hsyn-ChR2-EYFP D2-GFP hiired; kontroll-hiirtele süstiti AAV-hsyn-EYFP. Chr2-EYFP ekspressiooni visualiseerimiseks kombineeriti VTA lõigud türosiinhüdroksülaasi ja GFP-ga.Joon. 7C). D2-GFP hiirtel, kes ekspresseerisid ChR2-EFYP-i või EYFP-d üksi VTA-s, saadi 5 d 10 min-st VTA sinise valguse stimuleerimisest, nagu eespool kirjeldatud (Koo et al., 2012; Chaudhury et al., 2013) (Joon. 7A) ja ajud koguti 24 h pärast viimast stimulatsiooni. ChR2i võimet aktiveerida VTA dopamiini neuroneid pärast stimuleerimist 5 d-ga ei täheldatud desensibiliseerimisel (Joon. 7B). Leidsime, et ChR2-EYFP-d ekspresseerivate VTA neuronite korduv faasiline stimulatsioon suurendab ΔFosB-d mõlemas MSN alatüübis NAc südamikus, kuid ainult D1-MSN-des NAc kesta (Joon. 7C; kahesuunaline ANOVA, NAc tuum: optogeneetilised stiimulid F(1,16) = 51.97, p <0.0001, Bonferroni järeltest: p <0.001; (mõlemad MSN-i alamtüübid) NAc-kest: optogeneetilised stiimulid × rakutüüp: F(1,16) = 13.82, p <0.05, Bonferroni järeltest: p <0.01). Pärast sinise valguse faasilist stimuleerimist VTA-d ekspresseeriva ChR2-EYFP suhtes ei täheldatud ΔFosB induktsiooni dStr-is võrreldes EYFP kontrollidega. Neid tulemusi tuleks tõlgendada ettevaatusega, kuna me ei valinud optiliselt stimulatsiooniks valikuliselt VTA dopamiini neuroneid ja hiljutised uuringud on näidanud VTA-s esinevaid mitteopaminergilisi projektsiooninuroneid, samuti VTA märkimisväärset heterogeensust, mis võib sõltuvalt tulistamisest põhjustada erinevaid käitumuslikke reaktsioone mõjutatud neuronite parameetrid ja alampopulatsioonid (Tsai et al., 2009; Lammel et al., 2011, 2012; Witten et al., 2011; Kim et al., 2012, 2013; Tan et al., 2012; van Zessen jt, 2012; Stamatakis ja Stuber, 2012; Chaudhury et al., 2013; Tye et al., 2013).

Joonis 7.  

NAc-i innerveerivate aju piirkondade optogeneetiline aktiveerimine põhjustab osFosB induktsiooni selgeid mustrid MSN alatüüpides ja striatali piirkondades. A, Optogeneetiline stimulatsiooni paradigma kõikides tingimustes. Ajusid koguti 24 h pärast optogeneetilist 5 d ...

Järgnevalt kasutasime AAV-CaMKII-ChR2-mCherry ja AAV-CaMKII-mCherry vektoreid, et ekspresseerida ChR2-mCherry või mCherry üksi kontrollina mPFC, amygdala või vHippo kohta D2-GFP hiired (Joon. 7D – F). On näidatud, et eelnevalt on CaMKII-ChR2 viiruse poolt vahendatud ChR2 ja mCherry ekspressioon kolokaliseerunud CaMKII ekspressiooniga, mis märgistab peamiselt glutamatergilisi neuroneid (Gradinaru jt, 2009; Warden et al., 2012). Me aktiveerisime nendes piirkondades ChR2i ekspresseerivad rakud 20 Hz sinise valgusega 10 min päevas 5 d jaoks ja aju koguti 24 h pärast viimast stimulatsiooni (Joon. 7A). See stimuleerimismuster põhjustas ∼27-33 Hz põletamise, peamiselt tänu täheldatud dublettide tekkimisele. Stimuleerimise 2 d-ga ei ilmnenud ChR5i nähtavat desensibiliseerimist; täheldasime siiski, et stimuleerimine 1ist 5 d (32 – 33 Hz) kerkis kerget. Me leidsime, et mPFC neuronite optogeneetiline aktiveerimine põhjustas ΔFosB induktsiooni D1-MSN-des NAc tuumas, samas kui ΔFosB induktsioon toimus mõlemas MSN alatüübis NAc kesta (Joon. 7D; kahesuunaline ANOVA, NAc tuum: optogeneetilised stiimulid × rakutüüp F(1,14) = 10.31, p <0.05, Bonferroni järeltest: p <0.01; NAc kest: optogeneetilised stiimulid F(1,14) = 57.17, p <0.001, Bonferroni järeltest: p <0.05 (D2-MSN), p <0.01 (D1-MSN)). Pärast mPFC aktiveerimist dStr-is ei täheldatud ΔFosB taseme muutust. Seevastu amigdala neuronite optogeneetiline aktiveerimine indutseeris ΔFosB mõlemas MSc alatüübis NAc südamikus ja selektiivselt D1-MSN-des NAc-kestas, dStr-is muutusi ei toimunud (Joon. 7E; kahesuunaline ANOVA, NAc tuum: optogeneetilised stiimulid F(1,10) = 78.92, p <0.0001, Bonferroni järeltest: p <0.001 (D2-MSN), p <0.0001 (D1-MSN); NAc kest: optogeneetilised stiimulid × rakutüüp: F(1,10) = 30.31, p <0.0001, Bonferroni järeltest: p <0.0001). Lõpuks põhjustas vHippo neuronite optogeneetiline aktivatsioon olulise ΔFosB induktsiooni ainult D1-MSN-des nii NAc südamikus kui ka NAc-kestas, dStr-is jällegi muutusi ei täheldatud (Joon. 7F; kahesuunaline ANOVA, NAc tuum: optogeneetilised stiimulid × rakutüüp F(1,10) = 18.30, p <0.05, Bonferroni järeltest: p <0.01; NAc kest: optogeneetilised stiimulid × rakutüüp: F(1,10) = 22.69, p <0.05, Bonferroni järeltest: p <0.01).

Arutelu

Käesolevas uuringus vaadeldakse ΔFosB induktsiooni D1-MSNs ja D2-MSN-des striatali piirkondades pärast mitmeid kroonilisi stiimuleid (Tabel 1). Kõigepealt tuvastame kasutatavuse D1-GFP ja D2-GFP reporterliinid, et demonstreerida selektiivset AFosB induktsiooni D1-MSN-des pärast kroonilist kokaiini ja D2-MSN-des pärast kroonilist haloperidooli. Kokaiinitulemused on kooskõlas varasemate uuringutega (Moratalla et al., 1996; Lee jt, 2006) ja ΔFosB-i roll D1-MSN-is kokaiini tasu edendamisel (Kelz et al., 1999; Colby et al., 2003; Grueter et al., 2013). Varem näitasime, et uurija ja ise manustatud kokaiin indutseerib ΔFosB-d samaväärses ulatuses NAc-s (Winstanley et al., 2007; Perrotti jt, 2008) ja peame näitama, et mõlemad kokaiini tarbimise viisid indutseerivad ΔFosB-d selektiivselt D1-MSN-des kõigis kolmes striatali piirkonnas. Meie tulemused on kooskõlas eelnevate uuringutega, mis näitavad, et äge kokaiin indutseerib teisi otseseid varajasi geene ja mitmete intratsellulaarsete signaalvalkude fosforüülimist ainult D1-MSNs (Bateup et al., 2008; Bertran-Gonzalez et al., 2008). Samamoodi on kroonilise haloperidooli järgse ΔFosB induktsiooni vastupidine muster kooskõlas selle induktsiooni blokeerimisega D2-tüüpi retseptori agonistide poolt (Atkins et al., 1999) ning haloperidooli ägeda varajase varajase geeni selektiivse indutseerimise ja D2-MSN-des mitmete signaalvalkude fosforüülimiseBateup et al., 2008; Bertran-Gonzalez et al., 2008).

Tabel 1.  

ΔFosB induktsioon striatri MSN alatüüpides pärast kroonilisi farmakoloogilisi, emotsionaalseid ja optogeneetilisi stiimuleida

Nagu kokaiini puhul, leidsime, et krooniline kokkupuude kahe teise kuritarvitamise ravimiga, EtOH ja A (9) -THC, indutseerib ΔFosB selektiivselt D1-MSN-des kõigis striatali piirkondades. Me eelnevalt näitasime, et EtOH indutseerib ΔFosB NAc südamikus, NAc kestas ja dStris, kuid Δ (9) -THC reguleerib oluliselt ΔFosB-d NAc tuumas, kusjuures suundumus on näha teistes piirkondades (Perrotti jt, 2008). Me täheldasime siinkohal DFNUMX-MSN-is ΔFosB suurimat ΔFosB-i induktsiooni ΔFosB-s; meie võime demonstreerida induktsiooni teistes striatali piirkondades on tõenäoliselt tingitud kasutatud rakupõhisest analüüsist. Huvitav on, et erinevalt teistest kuritarvitavatest ravimitest põhjustab krooniline morfiin ja heroiini iseeneslik manustamine ΔFosB-d mõlemas MSN-alatüübis võrreldaval määral kõigis striatali piirkondades. Hiljutine uuring näitas, et äge morfiin indutseerib C-Fose D9-MSN-ides, samas kui naloksooni sadestunud äravool pärast kroonilist morfiini indutseerib C-Fos D1-MSN-des (Enoksson et al., 2012). Kuigi meie uuringus ei täheldatud opiaadi ärajätmise märke, on mõeldav, et uuritud ajahetkel morfiini või heroiini manustamisega kaasnev peenem võõrutus põhjustab ΔFosB induktsiooni siin D2-MSN-is. Me näitasime varem, et DFNUMX-MSN-des olev ΔFosB, kuid mitte D1-MSN, suurendab morfiinile vastavaid vastuseid (Zachariou et al., 2006). Nüüd oleks huvitav katsetada võimalust, et ΔFosB induktsioon D2-MSN-des aitab kaasa opiaadi väljavõtmise aversiivsele toimele. Samuti tuleks uurida ravimite ärajätmise ja iha-ähvarduse võimalikku mõju ΔFosB induktsioonile, mida täheldatakse kõigi ravimitega.

Varasemad uuringud näitavad, et keskkonna rikastumine arengu ajal indutseerib ΔFosB NAc-s ja dStr-is (Solinas et al., 2009; Lehmann ja Herkenham, 2011). Meie andmed näitavad, et see akumuleerumine toimub võrdselt D1-MSNs ja D2-MSNides kõigis striatali piirkondades. Varem tõestati, et rikastamise paradigma nürib kokaiinile rahuldavat ja liikumatut vastust.Solinas et al., 2009); aga see käitumuslik fenotüüp ei ole tõenäoliselt ΔFosB akumulatsiooni tagajärg, sest ΔFosB induktsioon D1-MSN-des üksi suurendab käitumuslikke reaktsioone kokaiinile, samas kui sellisel induktsioonil D2-MSN-is ei ole märgatavat mõju (Kelz et al., 1999; Colby et al., 2003; Grueter et al., 2013). Kroonilise sahharoosi tarbimine suurendas varem ΔFosB-d NAc-s ja ΔFosB üleekspressioon kas D1-MSN-is eraldi või mõlemas alatüübis NAc-s suurendab sahharoositarbimist (Olausson jt, 2006; Wallace et al., 2008). Siin täheldasime NAc-s ja dStr-s pärast sahharoosi joomist mõlemas MSN-alatüübis võrreldavat ΔFosB-induktsiooni. Lõpuks näitasime, et ΔFosB indutseerimine NAc-s vahendab teatud kohanduvaid vastuseid kalorite piiramisele, suurendades kõrge rasvasisaldusega toidu motivatsiooni ja vähendades energiakulusid (Vialou et al., 2011). Üldiselt näitavad need tulemused, et ΔFosB akumulatsioon NAc-s ja dStr-s toimub nii D1-MSN-des kui ka D2-MSN-is vastuseks mitmetele looduslikele hüvedele. See leid on üllatav, arvestades asjaolu, et ΔFosB koguneb D1-MSNsesse alles pärast teist loomulikku tasu, kroonilist ratast ja seda, et ΔFosB üleekspressioon D1-MSN-i täiustatud ratas töötab, samal ajal kui ΔFosB üleekspressioon D2-MSN-des vähenes ratta jooksmisel (Werme et al., 2002). Kuid ratta jooksmine võib aktiveerida erinevaid mootori radasid, mis vastutavad selle erineva ΔFosB induktsiooni mustri eest. Igal juhul näitavad tulemused teiste looduslike hüvedega, et nad kontrollivad ΔFosB-d striatumis diferentseeritult võrreldes tugevamate ravimite tasudega, nagu kokaiin, EtOH ja A (9) -THC. ΔFosB induktsioon mõlemas MSN alatüübis nendes loomulikes rahuldustingimustes on kooskõlas hiljutise uuringuga, mis näitab, et toidu tasu aktiveerimine käivitab mõlemad MSN alatüübid (Cui jt, 2013).

Krooniline sotsiaalne defitsiit põhjustab tundlikest ja elastsetest hiirtest ΔFosB NAc kestas, kuid NAc südamikus ainult elastsetel hiirtel (Vialou et al., 2010). Lisaks soodustab ΔFosB üleekspressioon D1-MSN-is vastupidavust pärast kroonilist sotsiaalset lüüasaamist. Krooniline ravi fluoksetiiniga põhjustab ka stressitunnetel hiirtel ΔFosB akumulatsiooni ja tundlikel hiirtel pärast kroonilist sotsiaalset löögi stressi ja ΔFosB üleekspressioon näitas, et see vahendab antidepressantide sarnaseid käitumisreaktsioone viimastel tingimustel (Vialou et al., 2010). Lõpuks näitas eelmine uuring ΔFosB indutseerimist mõlemas MSN-alatüübis pärast kroonilist pingutust (Perrotti jt, 2004). Käesoleva uuringu tulemused, kus me näitame ΔFosB induktsiooni selektiivselt D1-MSN-ides elastsetes ja fluoksetiiniga töödeldud hiirtes, kuid valikuliselt D2-MSN-des tundlikel hiirtel, annavad olulise ülevaate nendest varasematest tulemustest ja toetavad hüpoteesi, et ΔFosB D1- MSN-id vahendavad vastupidavust ja antidepressantide toimet, samal ajal kui DFNUMX-MSN-is ΔFosB võib vahendada tundlikkust. Selle hüpoteesi katsetamiseks on vaja veel tööd.

Hiljutine töö optogeneetika abil näitab dopamiinergiliste ja glutamatergiliste afferentide tugevat rolli NAc-s tasu ja stressi vastuste moduleerimisel (vt Tulemused). Kasutame neid optogeneetilisi vahendeid, et uurida ΔFosB induktsiooni D1-MSN-des ja D2-MSN-des pärast korduvat NAc afferentsete piirkondade aktiveerimist. Leidsime, et VTA neuronite faasiline stimuleerimine või peamiselt glutamaatergiliste neuronite aktiveerimine amygdala-s indutseerib AFosB D1-MSN-des NAc kesta ja mõlemas MSN alatüübis NAc südamikus. Vastupidiselt sellele põhjustab mPFC neuronite aktiveerimine vastandlikku ΔFosB induktsiooni mustrit, suurenenud D1-MSN-i tasemeid NAc tuumas, kuid indutseerimist mõlemas MSN-alatüübis NAc-kestas. Lõpuks põhjustab vHippo neuronite optogeneetiline aktiveerimine ΔFosB akumulatsiooni ainult D1-MSN-des NAc südamikus ja kestas. VHippo leiud on kooskõlas hiljutiste uuringutega, mis näitavad, et hipokampuse sisendid on D2-MSN-idele palju nõrgemad kui D1-MSN-idel.MacAskill et al., 2012) ja et need sisendid kontrollivad kokaiini põhjustatud liikumist (\ tBritt et al., 2012). Veelgi enam, meie FOSB induktsiooni demonstreerimine peamiselt D1-MSN-is koos kõigi sisenditega on kooskõlas eelnevate uuringutega, mis näitavad, et DFNUMX-MSN-is olev ΔFosB suurendab väärkasutusele vastavaid ravivastuseid, samuti uuringud, mis näitavad, et VTA dopamiini neuronite või mPFC optogeneetiline stimulatsioon, amygdala või vHippo terminalid NAc-s soodustavad tasu (Kelz et al., 1999; Zachariou et al., 2006; Tsai et al., 2009; Witten et al., 2011; Britt et al., 2012; Grueter et al., 2013).

Lõpuks on tõenäoline, et nendes kahes MSN-alatüübis on selektiivsed neuronaalsed ansamblid, mis aktiveeruvad diferentseeritult positiivsete või negatiivsete stiimulite poolt. See võib tähendada meie osFosB induktsiooni jälgimist D2-MSN-ides teatud rahuldustingimustes (opiaadid ja looduslikud hüved), samuti aversiivseid (sotsiaalse kaotuse) tingimusi. Striatum on MSN-i alatüüpide suhtes väga heterogeensed, kaasa arvatud plaastri- ja maatriksiosad nii selja- kui ka vatsakehas (Gerfen, 1992; Watabe-Uchida et al., 2012). Veelgi enam, varasemad uuringud näitavad psühhostimulantide poolt väga väikese protsendi striataalsete neuronaalsete ansamblite aktiveerimist, mille tulemuseks on suurenenud indutseerimine. FosB nendes aktiveeritud neuronites (Guez-Barber jt, 2011; Liu et al., 2013), kuigi pole teada, kas need aktiveeritud neuronid on D1-MSN või D2-MSN. Samuti on tundmatu, et ΔFosB funktsioon südamikus võrreldes koorega on rahuldust andva ja vastumeelse käitumise vahendamisel. ΔFosB üleekspressioon D1-MSN-des suurendas vaikseid sünapseid nii südamikus kui ka kestas, kuid D2-MSN-i ekspressioon vähenes ainult vaikse sünapsi puhul (Grueter et al., 2013). Lisaks vahendatakse ΔFosB induktsiooni südamikus võrreldes koorega tõenäoliselt erinevate mehhanismide kaudu, kuna leidsime, et kokaiini vahendatud ΔFosB CaMKIIα stabiliseerimine kestas, kuid mitte südamik, mis põhjustab suuremat ΔFosB akumulatsiooni kestas (Robison et al., 2013). Tulevased uuringud, mis sihilikult sihivad MSN alatüüpe südamikus versus kest, aktiveeritud neuronaalsed ansamblid või plaaster versus maatriksruumid, aitavad määratleda ΔFosB käitumist nende heterogeensetes piirkondades.

Kokkuvõttes näitavad ΔFosB-d sellised ahelaga vahendatud rakutüüpi selektiivsed induktsioonimustrid NAc-s, et rahuldavad ja stressirohked stiimulid seovad diferentseeritult erinevaid NAc afferente, et kodeerida nende stiimulite spetsiifilisi omadusi. Meie tulemused ei anna mitte ainult igakülgset ülevaadet ΔFosB indutseerimisest krooniliste stiimulite striatsiinilistes MSN alatüüpides, vaid illustreerivad ka kasulikkust ΔFosB kasutamisel molekulaarse markerina, et mõista spetsiifiliste närviringide püsivaid mõjusid NAc funktsiooni mõjutamisel.

Allmärkused

Autorid ei deklareeri konkureerivaid finantshuve.

viited

  1. Adamantidis AR, Tsai HC, Boutrel B, Zhang F, Stuber GD, Budygin EA, Touriño C, Bonci A, Deisseroth K, de Lecea L. Optogeneetiline küsitlus tasu otsiva käitumise mitme faasi dopamiinergilisest modulatsioonist. J Neurosci. 2011: 31: 10829 – 10835. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2246-11.2011. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  2. Albin RL, Young AB, Penney JB. Basaalsete ganglionihäirete funktsionaalne anatoomia. Trends Neurosci. 1989: 12: 366 – 375. doi: 10.1016 / 0166-2236 (89) 90074-X. [PubMed] [Cross Ref]
  3. Atkins JB, Chlan-Fourney J, Nye HE, Hiroi N, Carlezon WA, Jr, Nestler EJ. Piirkonnaspetsiifiline δFosB induktsioon tüüpiliste versus atüüpiliste antipsühhootikumide korduva manustamisega. Sünaps. 1999; 33: 118–128. doi: 10.1002 / (SICI) 1098-2396 (199908) 33: 2 <118 :: AID-SYN2> 3.0.CO% 3B2-L. [PubMed] [Cross Ref]
  4. Bateup HS, Svenningsson P, Kuroiwa M, Gong S, Nishi A, Heintz N, Greengard P. DARPP-32 fosforüülimise raku-spetsiifiline regulatsioon psühhostimulantide ja antipsühhootiliste ravimite poolt. Nat Neurosci. 2008: 11: 932 – 939. doi: 10.1038 / nn.2153. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  5. Berton O, McClung CA, Dileone RJ, Krishnan V, Renthal W, Russo SJ, Graham D, Tsankova NM, Bolanose CA, Rios M, Monteggia LM, Self DW, Nestler EJ. BDNF-i oluline roll mesolimbilise dopamiini rajal sotsiaalses võitluses. Teadus. 2006: 311: 864 – 868. doi: 10.1126 / science.1120972. [PubMed] [Cross Ref]
  6. Bertran-Gonzalez J, Bosch C, Maroteaux M, Matamales M, Hervé D, Valjent E, Girault JA. Dopamiini D1i ja D2i retseptorit ekspresseerivate striatu neuronite signaaliülekande aktivatsioonide vastandumine vastusena kokaiinile ja haloperidoolile. J Neurosci. 2008: 28: 5671 – 5685. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1039-08.2008. [PubMed] [Cross Ref]
  7. Britt JP, Benaliouad F, McDevitt RA, Stuber GD, Wise RA, Bonci A. Mitme glutamatergilise sisendi sünaptiline ja käitumuslik profiil tuuma accumbensisse. Neuron. 2012: 76: 790 – 803. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.09.040. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  8. Chan CS, Peterson JD, Gertler TS, Glajch KE, Quintana RE, Cui Q, Sebel LE, Plotkin JK, Heiman M, Heintz N, Greengard P, Surmeier DJ. Striatsiifilise fenotüübi tüvespetsiifiline regulatsioon Drd2-eGFP BAC transgeensetel hiirtel. J Neurosci. 2012: 32: 9124 – 9132. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0229-12.2012. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  9. Chaudhury D, Walsh JJ, Friedman AK, Juarez B, Ku SM, Koo JW, Ferguson D, Tsai HC, Pomeranz L, Christoffel DJ, Nectow AR, Ekstrand M, Domingos A, Mazei-Robison MS, Mouzon E, Lobo MK, Neve RL, Friedman JM, Russo SJ, Deisseroth K, et al. Depressiooniga seotud käitumise kiire reguleerimine keskmise aju dopamiini neuronite kontrolli all. Loodus. 2013: 493: 532 – 536. doi: 10.1038 / nature11713. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  10. Colby CR, Whisler K, Steffen C, Nestler EJ, Self DW. ΔFosB suurendab kokaiini stimuleerimist. J Neurosci. 2003: 23: 2488 – 2493. [PubMed]
  11. Covington HE, 3rd, Lobo MK, Maze I, Vialou V, Hyman JM, Zaman S, LaPlant Q, Mouzon E, Ghose S, Tamminga CA, Neve RL, Deisseroth K, Nestler EJ. Mediaalse prefrontaalse koore optogeneetilise stimulatsiooni antidepressantne toime. J Neurosci. 2010: 30: 16082 – 16090. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1731-10.2010. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  12. Cui G, juuni SB, Jin X, Pham MD, Vogel SS, Lovinger DM, Costa RM. Striatsi otseste ja kaudsete radade samaaegne aktiveerimine toimingu algatamise ajal. Loodus. 2013: 494: 238 – 242. doi: 10.1038 / nature11846. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  13. Enoksson T, Bertran-Gonzalez J, Christie MJ. Nucleus accumbens D2- ja D1-retseptoreid ekspresseerivad keskmised närvilised neuronid aktiveeritakse selektiivselt vastavalt morfiini ärajätmise ja ägeda morfiini poolt. Neurofarmakoloogia. 2012: 62: 2463 – 2471. doi: 10.1016 / j.neuropharm.2012.02.020. [PubMed] [Cross Ref]
  14. Gerfen CR. Neostriaalne mosaiik: basaalganglionis olevad osakondlikud organisatsioonid on mitmel tasandil. Annu Rev Neurosci. 1992: 15: 285 – 320. doi: 10.1146 / annurev.ne.15.030192.001441. [PubMed] [Cross Ref]
  15. Gittis AH, Kreitzer AC. Striatuse mikrotsirkulatsiooni- ja liikumishäired. Trends Neurosci. 2012: 35: 557 – 564. doi: 10.1016 / j.tins.2012.06.008. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  16. Gong S, Zheng C, Doughty ML, Losos K, Didkovsky N, Schambra UB, Nowak NJ, Joyner A, Leblanc G, Hatten ME, Heintz N. Bakteriaalsete kromosoomide põhjal põhinev kesknärvisüsteemi geeniekspressiooni atlas. Loodus. 2003: 425: 917 – 925. doi: 10.1038 / nature02033. [PubMed] [Cross Ref]
  17. Gradinaru V, Mogri M, Thompson KR, Henderson JM, Deisseroth K. Parkinsoni närvikontrolli optiline dekonstruktsioon. Teadus. 2009: 324: 354 – 359. doi: 10.1126 / science.1167093. [PubMed] [Cross Ref]
  18. Gradinaru V, Zhang F, Ramakrishnan C, Mattis J, Prakash R, Diester I, Goshen I, Thompson KR, Deisseroth K. Molekulaarsed ja rakulised meetodid optogeneetika mitmekesistamiseks ja laiendamiseks. Cell. 2010: 141: 154 – 165. doi: 10.1016 / j.cell.2010.02.037. [PubMed] [Cross Ref]
  19. Graybiel AM. Basaalganglionid. Curr Biol. 2000: 10: R509 – R511. doi: 10.1016 / S0960-9822 (00) 00593-5. [PubMed] [Cross Ref]
  20. Green TA, Alibhai IN, Roybal CN, Winstanley CA, Theobald DE, Birnbaum SG, Graham AR, Unterberg S, Graham DL, Vialou V, Bass CE, Terwilliger EF, Bardo MT, Nestler EJ. Keskkonnakaitsega rikastatakse käitumuslik fenotüüp, mis on vahendatud madala tsüklilise adenosiini monofosfaatreaktsiooni elemendi seondumise (CREB) aktiivsusega tuuma accumbensis. Biol Psychiatry. 2010: 67: 28 – 35. doi: 10.1016 / j.biopsych.2009.06.022. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  21. Grueter BA, Robison AJ, Neve RL, Nestler EJ, Malenka RC. ΔFosB moduleerib diferentseeritult otsese ja kaudse tee funktsiooni. Proc Natl Acad Sci US A. 2013, 110: 1923 – 1928. doi: 10.1073 / pnas.1221742110. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  22. Guez-Barber D, Fanous S, Golden SA, Schrama R, Koya E, Stern AL, Bossert JM, Harvey BK, Picciotto MR, Hope BT. FACS tuvastab ainulaadse kokaiiniga indutseeritud geenireguleerimise selektiivselt aktiveeritud täiskasvanud striatu neuronites. J Neurosci. 2011: 31: 4251 – 4259. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.6195-10.2011. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  23. Heiman M, Schaefer A, Gong S, Peterson JD, päev M, Ramsey KE, Suárez-Farinas M, Schwarz C, Stephan DA, Surmeier DJ, Greengard P, Heintz N. KNS-i rakutüüpide translatsiooniprofiilide meetod . Cell. 2008: 135: 738 – 748. doi: 10.1016 / j.cell.2008.10.028. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  24. Hiroi N, Graybiel AM. Ebatüüpilised ja tüüpilised neuroleptilised ravimeetodid põhjustavad striatumis transkriptsioonifaktori ekspressiooni selgeid programme. J Comp Neurol. 1996; 374: 70–83. doi: 10.1002 / (SICI) 1096-9861 (19961007) 374: 1 <70 :: AID-CNE5> 3.0.CO% 3B2-K. [PubMed] [Cross Ref]
  25. Hiroi N, Brown JR, Haile CN, Ye H, Greenberg ME, Nestler EJ. FosB mutantsed hiired: Fosiga seotud valkude kroonilise kokaiini induktsiooni kadumine ja suurenenud tundlikkus kokaiini psühhomotoorse ja rahuldava toime suhtes. Proc Natl Acad Sci, USA A. 1997; 94: 10397–10402. doi: 10.1073 / pnas.94.19.10397. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  26. Hope BT, Nye HE, Kelz MB, Self DW, Iadarola MJ, Nakabeppu Y, Duman RS, Nestler EJ. Pikaajalise AP-1i kompleksi indutseerimine, mis koosneb muutunud fos-sarnastest valkudest ajus kroonilise kokaiini ja teiste krooniliste ravimite abil. Neuron. 1994: 13: 1235 – 1244. doi: 10.1016 / 0896-6273 (94) 90061-2. [PubMed] [Cross Ref]
  27. Kalivas PW, Churchill L, Klitenick MA. GABA ja enkefaliini projektsioon tuumast accumbensist ja ventraalsest pallidumist ventral tegmentaalsele alale. Neuroteadus. 1993: 57: 1047 – 1060. doi: 10.1016 / 0306-4522 (93) 90048-K. [PubMed] [Cross Ref]
  28. Kaplan GB, Leite-Morris KA, Fan W, Young AJ, Guy MD. Opiaadi sensibiliseerimine indutseerib FosB / ΔFosB ekspressiooni prefrontaalsetes kortikaalsetes, aju- ja amygdala aju piirkondades. PLoS One. 2011: 6: e23574. doi: 10.1371 / journal.pone.0023574. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  29. Kelz MB, Chen J, Carlezon WA, Jr, Whisler K, Gilden L, Beckmann AM, Steffen C, Zhang YJ, Marotti L, Self DW, Tkatch T, Baranauskas G, Surmeier DJ, Neve RL, Duman RS, Picciotto MR, Duman RS Nestler EJ. Transkriptsioonifaktori ΔFosB ekspressioon ajus kontrollib tundlikkust kokaiini suhtes. Loodus. 1999: 401: 272 – 276. doi: 10.1038 / 45790. [PubMed] [Cross Ref]
  30. Kim KM, Baratta MV, Yang A, Lee D, Boyden ES, Fiorillo CD. Operandi tugevdamiseks piisab dopamiini neuronite mööduva aktiveerimise optogeneetilisest imitatsioonist loomuliku tasu eest. PLoS One. 2012: 7: e33612. doi: 10.1371 / journal.pone.0033612. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  31. Kim TI, McCall JG, Jung YH, Huang X, Siuda ER, Li Y, Song J, Song YM, Pao HA, Kim RH, Lu C, Lee SD, Song IS, Shin G, Al-Hasani R, Kim S, Tan MP, Huang Y, Omenetto FG, Rogers JA jt. Süstitav, raku skaala optoelektroonika koos rakendustega traadita optogeneetika jaoks. Teadus. 2013: 340: 211 – 216. doi: 10.1126 / science.1232437. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  32. Koo JW, Mazei-Robison MS, Chaudhury D, Juarez B, LaPlant Q, Ferguson D, Feng J, Sun H, Scobie KN, Damez-Werno D, Crumiller M, Ohnishi YN, Ohnishi YH, Mouzon E, Dietz DM, Lobo MK, Neve RL, Russo SJ, Han MH, Nestler EJ. BDNF on morfiini toime negatiivne modulaator. Teadus. 2012: 338: 124 – 128. doi: 10.1126 / science.1222265. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  33. Krishnan V, Han MH, Graham DL, Berton O, Renthal W, Russo SJ, Laplant Q, Graham A, Lutter M, Lagace DC, Ghose S, Reister R, Tannous P, Green TA, Neve RL, Chakravarty S, Kumar A , Eisch AJ, Self DW, Lee FS jt. Molekulaarsed kohandused, mis on aluseks tundlikkusele ja vastupanuvõimele sotsiaalsete kaotuste suhtes ajuhüvitiste piirkondades. Cell. 2007: 131: 391 – 404. doi: 10.1016 / j.cell.2007.09.018. [PubMed] [Cross Ref]
  34. Kumar S, Black SJ, Hultman R, Szabo ST, DeMaio KD, Du J, Katz BM, Feng G, Covington HE, 3rd, Dzirasa K. Afektiivsete võrkude kortikaalne kontroll. J Neurosci. 2013: 33: 1116 – 1129. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0092-12.2013. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  35. Lammel S, Ion DI, roeper J, Malenka RC. Dopamiini neuronite sünapsi projektsioonispetsiifiline modulatsioon aversiivsete ja rahuldavate stiimulite abil. Neuron. 2011: 70: 855 – 862. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.03.025. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  36. Lammel S, Lim BK, Ran C, Huang KW, Betley MJ, Tye KM, Deisseroth K, Malenka RC. Hüvitise ja vastumeelsuse sisend-spetsiifiline kontroll ventral tegmentaalses piirkonnas. Loodus. 2012: 491: 212 – 217. doi: 10.1038 / nature11527. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  37. Larson EB, Akkentli F, Edwards S, Graham DL, Simmons DL, Alibhai IN, Nestler EJ, Self DW. ΔFosB, FosB ja cFos Striatuse reguleerimine kokaiini enesesundamise ja eemaldamise ajal. J Neurochem. 2010: 115: 112 – 122. doi: 10.1111 / j.1471-4159.2010.06907.x. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  38. Lee KW, Kim Y, Kim AM, Helmin K, Nairn AC, Greengard P. Kokaiini poolt indutseeritud dendriitide lülisamba moodustumine D1 ja D2 dopamiini retseptorit sisaldavatel keskmistel närvirakkudes tuumaklundides. Proc Natl Acad Sci US A. 2006, 103: 3399 – 3404. doi: 10.1073 / pnas.0511244103. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  39. Lehmann ML, Herkenham M. Keskkonna rikastamine annab stressile vastupidavuse sotsiaalse lüüasaamise suhtes läbi infralimbilise cortex-sõltuva neuroanatoomilise raja. J Neurosci. 2011: 31: 6159 – 6173. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0577-11.2011. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  40. Liu QR, Rubio FJ, Bossert JM, Marchant NJ, Fanous S, Hou X, Shaham Y, Hope BT. Metamfetamiiniga aktiveeritud Fos-ekspresseerivate neuronite molekulaarsete muutuste tuvastamine ühest roti seljastriatumist, kasutades fluorestsents-aktiveeritud rakkude sorteerimist (FACS) J Neurochem. 2013 doi: 10.1111 / jnc.12381. doi: 10.1111 / jnc.12381. Online-väljaandmine. Välja otsitud juulis 29, 2013. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  41. Lobo MK, Covington HE, 3rd, Chaudhury D, Friedman AK, Sun H, Damez-Werno D, Dietz DM, Zaman S, Koo JW, Kennedy PJ, Mouzon E, Mogri M, Neve RL, Deisseroth K, Han MH, Nestler EJ. BDNF signaaliülekande rakutüübi spetsiifiline kadumine jäljendab kokaiini tasu optogeneetilist kontrolli. Teadus. 2010: 330: 385 – 390. doi: 10.1126 / science.1188472. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  42. Lobo MK, Nestler EJ. Striatali tasakaalustav toime narkomaania puhul: otseste ja kaudsete keskmiste närviliste neuronite erinevad rollid. Ees Neuroanat. 2011: 5: 41. doi: 10.3389 / fnana.2011.00041. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  43. Lobo MK, Karsten SL, Grey M, Geschwind DH, Yang XW. FACS-massiivi striatsioonide neuronite alatüüpide profileerimine alaealiste ja täiskasvanud hiirte ajus. Nat Neurosci. 2006: 9: 443 – 452. doi: 10.1038 / nn1654. [PubMed] [Cross Ref]
  44. MacAskill AF, Little JP, Cassel JM, Carter AG. Subtsellulaarne ühenduvus põhineb raja-spetsiifilisel signalisatsioonil tuuma accumbensis. Nat Neurosci. 2012: 15: 1624 – 1626. doi: 10.1038 / nn.3254. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  45. Maze I, Covington HE, 3rd, Dietz DM, LaPlant Q, Renthal W, Russo SJ, Mechanic M, Mouzon E, Neve RL, Haggarty SJ, Ren Y, Sampath SC, Hurd YL, Greengard P, Tarakhovsky A, Schaefer A, Nestler EJ. Histooni metüültransferaasi G9a oluline roll kokaiini põhjustatud plastilisuses. Teadus. 2010: 327: 213 – 216. doi: 10.1126 / science.1179438. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  46. Mazei-Robison MS, Koo JW, Friedman AK, Lansink CS, Robison AJ, Vinish M, Krishnan V, Kim S, Siuta MA, Galli A, Niswender KD, Appasani R, Horvath MC, Neve RL, Worley PF, Snyder SH, Hurd YL, Cheer JF, Han MH, Russo SJ jt. MTOR signaalimise ja neuronaalse aktiivsuse roll morfiini poolt indutseeritud kohandustes ventral tegmental dopamiini neuronites. Neuron. 2011: 72: 977 – 990. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.10.012. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  47. McClung CA, Nestler EJ. Geeniekspressiooni ja kokaiini tasu reguleerimine CREB ja ΔFosB poolt. Nat Neurosci. 2003: 6: 1208 – 1215. doi: 10.1038 / nn1143. [PubMed] [Cross Ref]
  48. McDaid J, Graham MP, Napier TC. Metamfetamiini poolt põhjustatud sensibiliseerimine muudab pCREB ja ΔFosB erinevalt imetajate aju limbilise ahela ulatuses. Mol Pharmacol. 2006: 70: 2064 – 2074. doi: 10.1124 / mol.106.023051. [PubMed] [Cross Ref]
  49. Moratalla R, Vallejo M, Elibol B, Graybiel AM. D1-klassi dopamiiniretseptorid mõjutavad kokaiiniga indutseeritud fos-seotud valkude ekspressiooni striatumis. Neuroreport. 1996: 8: 1 – 5. doi: 10.1097 / 00001756-199612200-00001. [PubMed] [Cross Ref]
  50. Muller DL, Unterwald EM. D1i dopamiini retseptorid moduleerivad δFosB induktsiooni roti striatumis pärast vahelduvat morfiini manustamist. J. Pharmacol Exp Ther. 2005: 314: 148 – 154. doi: 10.1124 / jpet.105.083410. [PubMed] [Cross Ref]
  51. Narayan S, Kass KE, Thomas EA. Krooniline haloperidoolravi vähendab müeliini / oligodendrotsüütidega seotud geenide ekspressiooni hiire ajus. J Neurosci Res. 2007: 85: 757 – 765. doi: 10.1002 / jnr.21161. [PubMed] [Cross Ref]
  52. Navarro M, Carrera MR, Fratta W, Valverde O, Cossu G, Fattore L, Chowen JA, Gomez R, del Arco I, Villanua MA, Maldonado R, Koob GF, Rodriguez de Fonseca F. Funktsionaalne koostoime opioidide ja kannabinoidiretseptorite vahel narkootikumide iseseisev manustamine. J Neurosci. 2001: 21: 5344 – 5350. [PubMed]
  53. Nelson AB, Hang GB, Grueter BA, Pascoli V, Luscher C, Malenka RC, Kreitzer AC. Striatuse sõltuva käitumise võrdlus metsiktüüpi ja hemisügootse Drd1a ja Drd2 BAC transgeensete hiirtega. J Neurosci. 2012: 32: 9119 – 9123. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0224-12.2012. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  54. Nicola SM. Tuum asub basaalganglioni aktiivse valiku ahela osana. Psühhofarmakoloogia. 2007: 191: 521 – 550. doi: 10.1007 / s00213-006-0510-4. [PubMed] [Cross Ref]
  55. Olausson P, Jentsch JD, Tronson N, Neve RL, Nestler EJ, Taylor JR. ΔFosB tuumasõlmedes reguleerib toiduga tugevdatud instrumentaalset käitumist ja motivatsiooni. J Neurosci. 2006: 26: 9196 – 9204. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1124-06.2006. [PubMed] [Cross Ref]
  56. Perrotti LI, Hadeishi Y, Ulery PG, Barrot M, Monteggia L, Duman RS, Nestler EJ. ΔFosB indutseerimine tasuvusega seotud aju struktuurides pärast kroonilist stressi. J Neurosci. 2004: 24: 10594 – 10602. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2542-04.2004. [PubMed] [Cross Ref]
  57. Perrotti LI, Weaver RR, Robison B, Renthal W, Maze I, Yazdani S, Elmore RG, Knapp DJ, Selley DE, Martin BR, Sim-Selley L, Bachtell RK, Self DW, Nestler EJ. DeltaFosB indutseerimise eritunnused ajus kuritarvitatavate ravimitega. Synapse. 2008: 62: 358 – 369. doi: 10.1002 / syn.20500. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  58. Renthal W, Carle TL, Maze I, Covington HE, 3rd, Truong HT, Alibhai I, Kumar A, Montgomery RL, Olson EN, Nestler EJ. ΔFosB vahendab c-fos geeni epigeneetilist desensibiliseerimist pärast kroonilist amfetamiini ekspositsiooni. J Neurosci. 2008: 28: 7344 – 7349. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1043-08.2008. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  59. Renthal W, Kumar A, Xiao G, Wilkinson M, Covington HE, 3rd, Maze I, Sikder D, Robison AJ, LaPlant Q, Dietz DM, Russo SJ, Vialou V, Chakravarty S, Kodadek TJ, Stack A, Kabbaj M, Nestler EJ. Kokaiini kromatiini reguleerimise genoomne ulatuslik analüüs näitab sirtuiinide uut rolli. Neuron. 2009: 62: 335 – 348. doi: 10.1016 / j.neuron.2009.03.026. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  60. Robison AJ, Nestler EJ. Sõltuvuse transkriptsiooni ja epigeneetilised mehhanismid. Nat Rev Neurosci. 2011: 12: 623 – 637. doi: 10.1038 / nrn3111. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  61. Robison AJ, Vialou V, Mazei-Robison M, Feng J, Kourrich S, Collins M, Wee S, Koob G, Turecki G, Neve R, Thomas M, Nestler EJ. Kroonilisele kokaiinile reageerimise käitumuslik ja struktuurne vastus nõuab etteantud ahelat, mis hõlmab AFosB ja kaltsiumi / kalmoduliinist sõltuvat proteiinkinaasi II tuuma accumbens kestas. J Neurosci. 2013: 33: 4295 – 4307. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.5192-12.2013. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  62. Smith RJ, Lobo MK, Spencer S, Kalivas PW. Kokaiini poolt põhjustatud kohandused D1 ja D2 akumuleerivad väljaulatuvaid neuroneid (dikotoomia, mis ei pruugi olla otseste ja kaudsete radade sünonüüm) Curr Opin Neurobiol. 2013: 23: 546 – 552. doi: 10.1016 / j.conb.2013.01.026. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  63. Solinas M, Thiriet N, El Rawas R, Lardeux V, Jaber M. Keskkonna rikastamine varases eluetapis vähendab kokaiini käitumist, neurokeemilist ja molekulaarset toimet. Neuropsühharmakoloogia. 2009: 34: 1102 – 1111. doi: 10.1038 / npp.2008.51. [PubMed] [Cross Ref]
  64. Sparta DR, Stamatakis AM, Phillips JL, Hovelsø N, van Zessen R, Stuber GD. Implanteeritavate optiliste kiudude konstrueerimine neuronaalsete ahelate pikaajaliseks optogeenseks manipuleerimiseks. Nat Protoc. 2012: 7: 12 – 23. doi: 10.1038 / nprot.2011.413. [PubMed] [Cross Ref]
  65. Stamatakis AM, Stuber GD. Külgsuunalise habenula sisendi aktiveerimine ventraalsesse keskjoonesse soodustab käitumise vältimist. Nat Neurosci. 2012: 24: 1105 – 1107. doi: 10.1038 / nn.3145. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  66. Stuber GD, Britt JP, Bonci A. Närvipiiride optogeneetiline modulatsioon, mis on tasu otsimise aluseks. Biol Psychiatry. 2012: 71: 1061 – 1067. doi: 10.1016 / j.biopsych.2011.11.010. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  67. Tan KR, Yvon C, Turiault M, Mirzabekov JJ, Doehner J, Labouèbe G, Deisseroth K, Tye KM, Lüscher C. GABA neuronid VTA-ga konditsioneeritud kohtades. Neuron. 2012: 73: 1173 – 1183. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.02.015. [PubMed] [Cross Ref]
  68. Teegarden SL, Bale TL. Toitumise eelistuste vähenemine toob kaasa suurema emotsionaalsuse ja dieedi taastekke riski. Biol Psychiatry. 2007: 61: 1021 – 1029. doi: 10.1016 / j.biopsych.2006.09.032. [PubMed] [Cross Ref]
  69. Tsai HC, Zhang F, Adamantidis A, Stuber GD, Bonci A, de Lecea L, Deisseroth K. Faasiline põletamine dopamiinergilistes neuronites on käitumuslikuks raviks piisav. Teadus. 2009: 324: 1080 – 1084. doi: 10.1126 / science.1168878. [PubMed] [Cross Ref]
  70. Tye KM, Mirzabekov JJ, Warden MR, Ferenczi EA, Tsai HC, Finkelstein J, Kim SY, Adhikari A, Thompson KR, Andalman AS, Gunaydin LA, Witten IB, Deisseroth K. Dopamiini neuronid moduleerivad depressiooniga seotud neuronaalset kodeerimist ja ekspressiooni käitumist. Loodus. 2013: 493: 537 – 541. doi: 10.1038 / nature11740. [PubMed] [Cross Ref]
  71. van Zessen R, Phillips JL, Budygin EA, Stuber GD. VTA GABA neuronite aktiveerimine katkestab tasu tarbimise. Neuron. 2012: 73: 1184 – 1194. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.02.016. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  72. Vialou V, Robison AJ, Laplant QC, Covington HE, 3rd, Dietz DM, Ohnishi YN, Mouzon E, Rush AJ, 3rd, Watts EL, Wallace DL, Iñiguez SD, Ohnishi YH, Steiner MA, Warren BL, Krishnan V, Bolaños CA, Neve RL, Ghose S, Berton O, Tamminga CA jt. AFosB aju tasu ahelates vahendab vastupidavust stressile ja antidepressantidele. Nat Neurosci. 2010: 13: 745 – 752. doi: 10.1038 / nn.2551. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  73. Vialou V, Cui H, Perello M, Mahgoub M, Yu HG, Rush AJ, Pranav H, Jung S, Yangisawa M, Zigman JM, Elmquist JK, Nestler EJ, Lutter M. Rolli ΔFosB-le kalorite piirangutega põhjustatud metaboolsetes muutustes . Biol Psychiatry. 2011: 70: 204 – 207. doi: 10.1016 / j.biopsych.2010.11.027. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  74. Wallace DL, Vialou V, Rios L., Carle-Firenze TL, Chakravarty S, Kumar A, Graham DL, Green TA, Kirk A, Iñiguez SD, Perrotti LI, Barrot M, DiLeone RJ, Nestler EJ, Bolaños-Guzmán CA. DeltaFosB mõju tuumakinnitusele on seotud loodusliku tasuga seotud käitumisega. J Neurosci. 2008: 28: 10272 – 10277. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.1531-08.2008. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  75. Warden MR, Selimbeyoglu A, Mirzabekov JJ, Lo M, Thompson KR, Kim SY, Adhikari A, Tye KM, Frank LM, Deisseroth K. Eesnärvisüsteemi ajukoore neuronaalne projektsioon, mis kontrollib reageerimist käitumuslikule väljakutsele. Loodus. 2012: 492: 428 – 432. doi: 10.1038 / nature11617. [PubMed] [Cross Ref]
  76. Watabe-Uchida M, Zhu L, Ogawa SK, Vamanrao A, Uchida N. Keskjoonte dopamiini neuronite otseste sisendite täielik aju kaardistamine. Neuron. 2012: 74: 858 – 873. doi: 10.1016 / j.neuron.2012.03.017. [PubMed] [Cross Ref]
  77. Werme M, Messer C, Olson L, Gilden L, Thorén P, Nestler EJ, Brené S. ΔFosB reguleerib rataste liikumist. J Neurosci. 2002: 22: 8133 – 8138. [PubMed]
  78. Winstanley CA, LaPlant Q, Theobald DE, Green TA, Bachtell RK, Perrotti LI, DiLeone RJ, Russo SJ, Garth WJ, Self DW, Nestler EJ. ΔFosB induktsioon orbitofrontaalses ajukoores vahendab tolerantsust kokaiini indutseeritud kognitiivse düsfunktsiooni suhtes. J Neurosci. 2007: 27: 10497 – 10507. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.2566-07.2007. [PubMed] [Cross Ref]
  79. Witten IB, Steinberg EE, Lee SY, Davidson TJ, Zalocusky KA, Brodsky M, Yizhar O, Cho SL, Gong S, Ramakrishnan C, Stuber GD, Tye KM, Janak PH, Deisseroth K. Rekombinaasi-juhi roti read: tööriistad, meetodid ja optogeneetiline rakendamine dopamiini vahendatud tugevdusele. Neuron. 2011: 72: 721 – 733. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.10.028. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  80. Yizhar O, Fenno LE, Davidson TJ, Mogri M, Deisseroth K. Optogenetics närvisüsteemides. Neuron. 2011: 71: 9 – 34. doi: 10.1016 / j.neuron.2011.06.004. [PubMed] [Cross Ref]
  81. Yoneyama N, Crabbe JC, Ford MM, Murillo A, Finn DA. Vabatahtlik etanoolitarbimine 22i inbred hiirte tüvedes. Alkohol. 2008: 42: 149 – 160. doi: 10.1016 / j.alcohol.2007.12.006. [PMC tasuta artikkel] [PubMed] [Cross Ref]
  82. Zachariou V, Bolanos CA, Selley DE, Theobald D, Cassidy MP, Kelz MB, Shaw-Lutchman T, Berton O, Sim-Selley LJ, Dileone RJ, Kumar A, Nestler EJ. DeltaFosB oluline roll morfiini toimel tuumasõlmedes. Nat Neurosci. 2006: 9: 205 – 211. doi: 10.1038 / nn1636. [PubMed] [Cross Ref]